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1、2011年9月15日现代电子技术Sep.2011第34卷第18期ModernElectronicsTechniqueVol.34No.18基于PSCAD的逆变电路仿真王文婷,赵锦成,张岭(军械工程学院,河北石家庄050003)摘要:逆变电路的工作过程伴有电磁暂态过程,波形复杂且不便实际测量。利用电磁暂态分析软件PSCAD,建立了(PWM)控制方式的并联谐振型逆变电路的仿真模型,在此基础上进行了电路仿真和分析,仿真波形能准确地反映逆变电路的电磁暂态过程,证实了PSCAD软件在电力系统仿真领域比其他仿真软件更具优势。关键词:PSCAD;逆变电路;
2、脉冲宽度调制;建模中图分类号:TN919-34;TM13文献标识码:A文章编号:1004-373X(2011)18-0190-02SimulationofInverterCircuitBasedonPSCADWANGWen-ting,ZHAOJin-cheng,ZHANGLing(OrdnanceEngineeringCollege,Shijiazhuang050003,China)Abstract:Theworkprocessofinvertercircuitaccompanieswithelectromagnetictransien
3、tprocess.Itswaveformiscom-plexandcannotbemeasuredconveniently.Therefore,asimulationmodelofparallelresonantinvertercircuitwhichiscon-trolledbypulsewidthmodulationisbuiltwiththeelectromagnetictransientanalysissoftwarePSCAD.Thesimulationanda-nalysisofthecircuitareperformedontheba
4、sisofthemodel.Thesimulationwaveformcanreflecttheelectromagnetictransientprocessofthecircuitaccurately.TheresultconfirmsthatPSCADhasmoreadvantagesinpowersystemsimulationthanothersimulationsoftwares.Keywords:PSCAD;invertercircuit;pulsewidthmodulation;modeling0引言1电路工作原理逆变电路是将直
5、流电变换成交流电的电路,被广泛单相桥式并联谐振型逆变电路(如图1所示)由应用于交流电机变频器、不间断电源、感应加热电源等4个桥臂组成,VT1~VT4为四个晶闸管,每个晶闸管电力电子装置中。逆变电路分电压型或电流型、有源或各串一个电抗LT,用来限制晶闸管开通时的电流变化无源、单相或三相等类型。但不管逆变电路是什么类率。Ld是一个大电感,用来滤除直流电源的谐波。换型,一般都含有电容或电感元件。当逆变电路的核心器流电容C用来关断晶闸管,并为感性负载(RL串联电件晶闸管开通或关断时,实际上会伴随着动态元件的充路)提供无功功率。为了得到较高的功率因数和效率,
6、放电,是一个电磁暂态过程。对于逆变电路的仿真,目一般由电容C和L,R构成并联谐振回路。若使桥臂[1-5]前应用最多的软件就是Matlab/Simulink,另外还有1,4和桥臂2,3轮流导通,并联谐振回路对负载电流中[6-7]PSpice,OrCAD等软件。但这些软件都没有考虑电接近谐振频率的基波成分呈现高阻抗,而对高次谐波成力系统的电磁暂态过程。PSCAD是当前国际上普遍分则呈现低阻抗,谐波电压分量都被衰减,负载两端电流行的一种电磁暂态分析软件包,主要用来分析电力系压波形接近正弦波。[8][9]统的暂态过程,且具有很强的动态控制能力。本文以PSC
7、AD为仿真环境,对(脉冲宽度调制,PWM)控制方式的单相桥式并联谐振型逆变电路进行了建模和仿真,并对仿真结果进行了分析,证实了PSCAD软件在存有电磁暂态的电力系统仿真和设计领域有良好的应用前景。图1并联谐振型逆变电路负载并联电路的复导纳为:1Y=+jC=R+jL收稿日期:2011-04-26第18期王文婷等:基于PSCAD的逆变电路仿真191222R+j(LC+RC-L)从图3(a)可以看出,由于滤波电感的存在,仿真开222(1)R+L始后,逆变电路中的电流Id会逐渐增大,并有一定波负载并联电路的功率因数为:动,然后趋于平直,导致
8、逆变电路的输出电压幅度也随222(LC+RC-L)cos=cos[-argtan](2)此规律变化。另外,由于电路基
