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原文传递三相逆变器控制技术研究

论文题名：	三相逆变器控制技术研究
关键词：	船舶电力推进系统;三相逆变器;闭环控制;零序循环电流抑制
摘要：	电力推进系统由于具有机动性能好，占用空间少，推进效率高等优点，在船舶业中得到较为普遍的应用，已成为篷勃发展的主流。随着船舶电站的日益复杂，对电力电子功率器件的容量、稳定性、可拓展性有了更高的要求，其中三相逆变器在电推系统中具有不可忽视的作用。本文将针对三相逆变器的闭环控制策略以及并联时零序循环电流抑制开展研究。　　逆变器较好的跟踪性能，是逆变器并联均流的基础。为使逆变器有更好的可靠性、稳定性以及可扩展性，将预测控制与三相逆变器进行结合。对三相逆变器主拓扑进行了选取，选取了适当的滤波参数。建立单机系统的数学模型。深入分析传统预测控制算法的原理，指出其存在的优点和缺点。　　分析了预测时域与闭环系统性能的关系。针对船舶电网会出现的短时波动，负载变化和逆变器自身的非线性、滤波参数的变化以及开关器件死区所造成谐波含量较高，传统的预测控制很难实现零静差跟踪的问题，建立了三相电压型逆变器的误差预测模型。采用一种基于KF滤波观测器对系统扰动进行了观测，将扰动注入进行补偿，这是传统预测控制所不具有的。非限制最优解会使控制过程出现过调制从而造成系统预测偏差，考虑到在线求限制最优矢量计算量大的问题，提出了简化处理方法。　　随后对逆变器并联控制算法进行分析，研究了并联系统的小信号模型。通过根轨迹对下垂参数进行设计。将三相电压型逆变器预测控制策略与下垂控制策略结合起来，由下垂控制输出参考电压信号，预测控制进行跟踪，从而实现了三相逆变器无互连线预测控制并联系统。　　最后通过Matlab/Simulink仿真验证三相逆变器单机以及并联系统的控制算法的可行性，对控制效果进行对比分析。对三相逆变器预测控制算法进行试验验证，与预想情况基本吻合，并分析试验结果。
作者：	王严
专业：	电气工程
导师：	孟繁荣
授予学位：	硕士
授予学位单位：	哈尔滨工程大学
学位年度：	2019