整流十四---直接功率控制策略

整流系列前文中都是pwm整流器的直接电流控制，此篇博文讲描述 三相pwm整流器的直接功率控制。

整个控制系统由以下几个模块组成：
模块一：直流侧电压误差调节器
它的作用是通过反馈的直流侧实际电压与给定的指令电压之间的差值来调节输出，将误差信号输入到闭环控制系统中，以便其控制直流侧电压，使其跟踪指令电压Udc。该调节器的输出与Udc的乘积作为瞬时有功功率的给定值p*。

模块二：瞬时功率估算环节
该模块的作用是通过电压电流计算得出电网瞬时有功和无功功率。其计算结果与有功
无功的指令值比较，作为滞环比较器的输入。

模块三：滞环比较器
滞环比较器的作用是判断实际有功和无功与指令值之间的差距，当达到临界条件时则
会改变输出，调整开关量。单级滞环控制器有 2 个输出值，即 0 和 1，当判据的改变量大于或小于某个临界值时才会改变滞环器的输出值。


其中， p和q 为滞环比较器的输入，也就是有功和无功的误差值。 Bp 和 Bq 分别为有功和无功的临界判断值。
模块四：电网电压矢量扇区鉴别器
在直接功率控制方式中，除了要知道功率的误差值之外，同时还需要当前电网电压矢 量所在的扇区才能判断开关管需要进行的操作[40]。其方便之处在于，只需要知道电网电 压矢量所在的扇区，而不需要像电压定向控制那样，需要精确定位电网电压的矢量角度。 因此，直接功率控制在软件设计上就比 VOC（电压定向控制）要简便的多。

图 2.7(a)给出了 8 个开关矢量所在的角度，并标出了 ABC 三相电网相电压 usa 、usb 、
usc 的位置。图 2.7(b)中的三相相电压和三相线电压将整个矢量空间划分成 12 个扇形区域， 每个区域 30º。这是传统的 12 扇区矢量划分方法，通过逻辑判断可以得出矢量 S 在不同的 扇区中时，三相相电压和线电压的符号，如表 2.1 所示。

模块五：开关矢量表
开关矢量表是通过分析电网电压矢量在不同扇区时，每个开关矢量对功率调节的作用 所得出来的一组控制序列。在不同的输入下，该序列可以唯一的确定一组开关矢量，以此 驱动 PWM 整流器的开关管工作。
下面从电网电压矢量与开关矢量对功率影响的关系分析如何构建一组开关矢量表。