级联恒功率负载情况下三相并网PWM整流器基于TS模糊模型的稳定性分析

作者：聂金铜^*; 赵争鸣; 袁立强; 文武松; 张颖超

来源：电网技术, 2020, 44(05): 1931-1943.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2019.2526

• PWM整流器
• 稳定性分析
• 恒功率负载
• TS模糊模型
• 线性矩阵不等式

恒功率负载(constant power loads, CPL)的负阻抗特性是引起前端独立运行能够稳定的变换器带负载时却失去稳定的主要原因,由于电路状态方程的非线性,难以得到状态变量的时域解来判断系统稳定性。基于小信号线性化、以特征根的分布来评估系统稳定性的方法,需要在平衡点处线性化并以数值方法求解特征根,且无法描述出大信号扰动时的渐近稳定范围。针对并网型三电平整流器直接带恒功率负载和以LC滤波器连接恒功率负载的2种系统,使用Takagi-Sugeno(TS)模糊推理模型方法建立考虑主电路参数和控制器参数的全阶模型,以线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)的半正定规划是否能够求解作为系统稳定判据,从而能够分析系统参数与稳定区间之间的关系。同时构造的Lyapunov备选函数能够绘制出稳定吸引域(stability domain of attraction,DOA),实现大扰动情况下的稳定性分析。仿真和实验验证了该方法的有效性和实用性。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学; 清华大学; 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室