矩阵变换器直接转矩控制系统的电网故障跨越能力

郭有贵 黄松涛 王 震 邓文浪 李利娟



矩阵变换器直接转矩控制系统的电网故障跨越能力

郭有贵 黄松涛 王 震 邓文浪 李利娟

（湘潭大学信息工程学院 湘潭 411105）

矩阵变换器由于其自身结构的特殊性，易受输入侧电源异常的影响。针对电网对地短路的情况，建立电网故障下的系统等效数学模型。提出一种新的开关控制策略，通过分时赋值9组双向开关的控制信号来确保矩阵变换器安全度过电网故障期。利用Matlab/Simulink来模拟矩阵变换器直接转矩控制系统在电网正常和电网故障情况下的工作状态，编写基于C语言的DSP程序和VHDL语言的FPGA程序来实现提出的控制策略。最后，设计出一套高度集成的矩阵变换器实验装置，通过实验平台验证提出的开关控制策略。仿真和实验结果表明了所提控制策略的正确性，验证了设计的矩阵变换器直接转矩控制硬件和软件系统具有电网故障跨越的能力。

矩阵变换器 电网故障 故障跨越 直接转矩控制 空间矢量调制

0 引言

矩阵变换器因其自身特点，30多年来一直是交-交变频研究的热点[1-6]。矩阵变换器直接转矩控制综合了矩阵变换器和直接转矩控制的优点[7]。由于不具有直流储能环节，因此输入侧的异常情况会直接影响到输出侧的性能[8]。

矩阵变换器正常运行在非工况下一直是国内外学者研究的一个热点。文献[9]提出一种Z-源双级矩阵变换器，通过Z-源网络电容电压闭环对直通因子进行自适应调节，从而有效抑制非正常输入对输出性能的影响。……