1、背靠背四象限電壓源型變流器具有功率控制靈活、輸出諧波含量小等諸多優(yōu)點，在輕型直流輸電、柔性交流輸電和風(fēng)力發(fā)電等領(lǐng)域中獲得了廣泛的應(yīng)用，其控制目標(biāo)是實現(xiàn)兩端交流系統(tǒng)功率的相互交換，其整體性能取決于功率交換的穩(wěn)定性、快速性和精確性。本文以背靠背電壓源型變流器為研究對象，分析了背靠背電壓源型變流器四象限運行的工作原理，在此基礎(chǔ)之上研究了其調(diào)制原理和控制原理，為其設(shè)計了非線性解耦控制器。 本文建立了背靠背四象限電壓源型變流器系統(tǒng)在三相靜

2、止坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的動態(tài)模型，闡述了背靠背四象限電壓源型變流器系統(tǒng)功率交換的原理。分析了空間矢量PWM控制的基本原理和特點，并設(shè)計了兩電平空間矢量PWM的實現(xiàn)算法。論文還探討了SVPWM和SPWM兩種調(diào)制方法等效的關(guān)系，并通過仿真給予了說明。 功率交換控制策略是控制系統(tǒng)的核心算法，是本論文的研究重點。本文基于一端電壓源型變流器兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)多輸入多輸出非線性系統(tǒng)線性化理論，推導(dǎo)了反饋控制律、設(shè)計

3、了基于比例調(diào)節(jié)器的非線性解耦控制器。對控制器由于系統(tǒng)參數(shù)估計不準(zhǔn)確產(chǎn)生控制的靜態(tài)誤差問題，提出了兩種消除靜態(tài)誤差的方法。最后利用PSCAD/EMTDC仿真軟件對背靠背四象限電壓源型變流器系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)控制原理進行了大量仿真，對模型和控制器的有效性進行了多角度驗證。 在以上研究的基礎(chǔ)上，完成了基于反饋線性化控制策略的30kVA/380V背靠背四象限電壓源型變流器物理樣機的調(diào)試工作，并結(jié)合仿真內(nèi)容進行了實驗，實驗結(jié)果與理論分析及仿真