07、电力电子技术matlab仿真-同步旋转坐标变换与PWM整

电力电子应用中的基本模块同步旋转坐标变换与PWM整流器舒泽亮西南交通大学电气工程学院[e-mail]ectronicApplications——PWMRectifierControlUsingSynchronousTransformationAlgorithmZeliangShuDepartmentofElectronicEngineering,SouthwestJiaotongUniversity西南交通大学PaperReviewModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem2相关论文预览西南交通大学PaperReviewPaperReview3题目变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究作者赵仁德期刊浙江大学博士论文页码43-61页西南交通大学IntroductionModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem4相关背景西南交通大学5Ip/Iq控制方法Ip/Iq控制方法应用：PWM整流器STATCOMAPF风力发电……其它有源变换器、无源变换器的应用西南交通大学6有源逆变与无源逆变有源逆变与无源逆变无源逆变：把直流电能变换到交流电能，再直接向非电源负载供电的逆变电路有源逆变：在逆变电路中，把直流电能经过直-交变换，向交流电源反馈能量的变换装置西南交通大学7有源逆变与无源逆变有源逆变与无源逆变西南交通大学8有源逆变与无源逆变有源逆变与无源逆变西南交通大学9有源逆变与无源逆变有源逆变与无源逆变西南交通大学EquivalentSystemCircuitofPWMRectifierModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem10PWM整流器的系统等效电路西南交通大学11三相电压源型整流器主电路三相电压源型整流器主电路西南交通大学12三相电压源型整流器等效电路三相电压源型整流器等效电路电源连接电抗三相桥开关直流电容负载西南交通大学MathaticalModleModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem13数学模型西南交通大学14理想开关下的三相电流模型理想开关下的三相电流模型abcaabbcciSiSiSi三相输入电流的关系:01aS关断时导通时其中基尔霍夫电流定理：西南交通大学aabcccabbiSiSiSi15直流电容充放电电流计算直流电容充放电电流计算dclcoaadbiii其中基尔霍夫电流定理：ddccdiVCdtdcagabgbcgcloaddVCSiSiSiidt西南交通大学16理想开关电压模型理想开关电压模型aadcVSV01aS关断时导通时其中以直流电容负端为参考点位,桥臂A的输出端电压为:西南交通大学17连接电抗器数学模型连接电抗器数学模型aLaadiVRiLdt桥臂A连接电抗器上的电压为:西南交通大学18AB两桥臂电压回路方程AB两桥臂电压回路方程aaaadcdiuRiLSVdt基尔霍夫电压定理：bbdcbbdiSVLRiudt0西南交通大学19AB、BC、AC两桥臂回路三电压方程AB、BC、AC两桥臂回路三电压方程0abaaadcbdcbbdidiuRiLSVSVLRiudtdt0bcbbbdccdcccdidiuRiLSVSVLRiudtdt0acaaadccdcccdidiuRiLSVSVLRiudtdt西南交通大学20AB、BC、AC两桥臂回路三电压方程AB、BC、AC两桥臂回路三电压方程abaaadcbbbdcccccdcdidiuRiLSVuRiLSVdtdtdiuRiLSVdt0abciii西南交通大学CoordinatorTransformationModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem21坐标变换西南交通大学22坐标变换关系坐标变换关系ABCαβdq三相静止坐标系同步旋转坐标系两相静止坐标系西南交通大学SynchronousRotatingCoordinatorTransformationModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem23同步旋转坐标变换西南交通大学bacbac24三相静止坐标abc到两相静止坐标αβ的变换三相静止坐标abc到两相静止坐标αβ的变换maxsin()2sin(-)32sin()3aabcbctuuuUtut111222333022abcT三相-两相静止坐标变换矩阵：?abcabcuTu仿真验证：alpha_beta_coodinatesbac西南交通大学25三相静止坐标abc到两相旋转坐标dq的变换三相静止坐标abc到两相旋转坐标dq的变换bacdq仿真验证：dq_coodinatesmax320dqabcdqabcUuTu?abcdqabcdquTu22sinsin()sin()233223coscos()cos()33abcdqttttttTmaxsin()2sin(-)32sin()3aabcbctuuuUtut西南交通大学26dq坐标变换矩阵的导数dq坐标变换矩阵的导数22sinsin()sin()233223coscos()cos()33abcdqttttttT22coscos()cos()233223sinsin()sin()33abcdqabcdqtttdTdttttTqdabcadqbciiTiabcdqabcdqiTii西南交通大学因为abcadqabcdqabcabcdqabcabcdqabcbcdqdiTduTuLRTiTtV27dq坐标下的三相电流的微分方程dq坐标下的三相电流的微分方程111abaaabbbccccuudiRiVdtLLdiRiVdtLLdiRiVdtLuLaabcbaaabbbccccdiLuuuudtRiVdiLRiVdtRiVdiLdt()abcdqabcadqabcdqabcdqabbcabcdqabccTiuLLRTiTVdTidt()abcabcdabcdabcdqabqabcqcdTidiTdttTdi西南交通大学28dq坐标下的三相电流的微分方程dq坐标下的三相电流的微分方程dddqqdqqdLLRVdtdLLRVdtiiiiiidqabcdqabciTiiabcdqabcdqiTii()abcdqabcadqabcdqabcdqabbcabcdqabccTiduLLRTitiTTVd西南交通大学max203qqqdqddddqdLLRVdtVdiiLLRiiitUVid29控制系统模型控制系统模型西南交通大学max320ddqqqdqqddVVdiLdiLRLiRidtVitLdUi30控制系统模型-Vd的计算控制系统模型-Vd的计算西南交通大学max320ddqdddqqqqdiLLiRiUVdtLidiLRiVdtV31控制系统模型-Vq的计算控制系统模型-Vq的计算西南交通大学Id/Iq-BasedControlSystemModelingandSimulationofPowerElectronicsSystem32基于Id/Iq的控制系统西南交通大学SVPWM-basedPWMRectifierControlSVPWM-basedPWMRectifierControl33西南交通大学SVPWM-basedSTATCOMControlSVPWM-basedSTATCOMControl34西南交通大学PWM整流器及其控制算法的建模PWM整流器及其控制算法的建模35rectifier_SVPWM.mdl西南交通大学36课后作业课后作业多坐标变换的分析与仿真分析三相静止坐标(abc)、两相静止坐标(αβ)和两相同步旋转坐标(dq)三个坐标系之间的相互变换矩阵建立三者间变换矩阵的仿真模型建立简单三相系统模型，分析该模型的三相负载电流在αβ和dq坐标系下的变换结果西南交通大学37课后作业提交课后作业提交报告文件:仿真文件(S学号后3位_内容_版本,如S387_boost_10b)及其文档说明(pdf,word2003,word2007文档)[e-mail]或[e-mail]下周3晚11点前E-mail提交到：西南交通大学38课后作业（期中作业选做题1）课后作业（期中作业选做题1）PWM整流电路的建模与仿真基于Ip/Iq方法控制PWM整流器，实现有功无功解耦控制，实现直流电容的稳压控制分别采用滞环电流和电压空间矢量技术进行PWM调制仿真分析直流侧负载突变时，直流电容、输入电流的动态性能。探讨减少直流电压波动的控制方法报告内容包括：控制系统原理分析，整流器系统容量、主电路主要参数、PWM整流器相关参数计算，输入输出电压电流动静态性能，仿真结果，参考文献等西南交通大学期中作业选做题1参考系统期中作业选做题1参考系统39西南交通大学40期中作业选做题1提交说明期中作业选做题1提交说明[e-mail]或[e-mail]提交时间另行通知，E-mail提交到：其中作业为多选一:本题为期中作业可选题目中的一个，其它题目有APF、STATCOM、单相交直交变换系统等，请大家选择自己感兴趣的题目选作一个