一种电流源型三相逆变器模型.pdf

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1、《电气自动化)2014年第36卷第5期变流技术ConverterTechniques一种电流源型三相逆变器模型申中鸿,杨林,蒋春旭(工业和信息化部电子第五研究所,广东广州510610)摘要:对电流源型三相逆变器进行数学建模与分析。首先介绍了基本的坐标变换;其次以电流源型三相逆变器的原理为基础,在d—q坐标系下,推导出其数学模型,并画出了结构框图;最后分析了逆变器的相关参数,包括功率因数、谐波状态和输出滤波器设计。关键词:电流源型三相逆变器;坐标变换;建模;参数设计;滤波器D0I:10.3969/j·issn.

2、1000—3886.2014.05.005[中图分类号]TM46[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2014)05—0012—03AModelof3一phaseCurrent.sourceInverterSHENZhong-hong,YANGLin,JIANGChun-XUNo.5ResearchInstituteofMllT,GuangzhouGuangdong510610,ChinaAbstract:A3一phasecurrent—SOUrCeinverterismathematicallym

3、odeledandanalyzedinthispaper.Firstly,thebasiccoordinatetransforraationisdescribed;secondly,thispaperderivesamathematicalmodelof3一phasecurrent—sourceinverterinthed-qcoordinatesystemandgivesitsblockdiagram;lastly,thispaperanalyzestheparametersrelatedtotheinve

4、rter,includingpowerfactor,harmonicstateandoutputfilterdesign.Keywords:3一phasecurrent-sourceinverter;coordinatetransformation;modeling;parameterdesign;filter0引言所不。(I)模态1:S和S开通,其他开关关断,电压源给直流侧电近年来,随着微电子技术的快速发展,电力电子变换技术从感充电,此时交流侧电流i。,i,ic通过滤波电容c续流;(2)模态中受益良多,获得

5、了迅猛的发展,被世界各国学者视为人类社会2:S,和S开通,直流侧电感向b相和a相放电,c相电流通过滤波的第二次腾飞。电力电子变换技术中的逆变器技术在可再生能电容续流;(3)模态3:S和S:开通,直流侧电感向C相和。相放源发电系统中的利用形式主要有两类:一类是独立运行逆变器电,b相电流通过滤波电容续流。当直流侧电感每个开关周期充(离网型),主要用于解决偏远地区和特殊领域(如移动式检测设放电平衡时,电感电流的平均值将保持不变,而的纹波大小备)的供电问题;另一类是并网运行逆变器(并网型),其主要功将随着开关频率的提

6、高及直流侧电感值的增大而减小。当的能是将电能注入电网,由小型独立用户系统向大型并网系统发纹波幅度远小于其平均值时,逆变器的直流侧可看作是一个恒展,是可再生能源的发展趋势。三相逆变器主要有电压源型流源。和电流源型两种拓扑结构,使用范围各有侧重。历来的研究侧重I于电压源型结构,对此相关的一系列研究已经比较成熟,参考文__--献数量和研究成果都比较多。而对电流源型三相逆变器的研究,相对来说明显偏少,因此有必要对其进行研究。1电流源型三相逆变器的建模与分析1.1电流源型三相逆变器的原理逆变器每个功率开关单元都由一只全

7、控型的开关管和一只快速恢复二极管串联组成。其中串联快速恢复二极管的作用在于承受反向电压和防止电流的反向流通。在交流输出侧接有LC低通滤波器,用以滤除谐波。直流侧电感作为一个电流续流源。逆变器一个开关周期分为三个开关模态,如图1,图2,图3图1模态1定稿日期:2013—10—301.2坐标变换基金项目:受国家科技支撑计划项目(2011BAEO1B14),广东省科技计引入坐标变换的目的是将三相变换两相,中间需要经过两个项‘n4(U1201254).薏,笆差!变换步骤:三相静止坐标系(ab。)到两相静止坐标系()的

8、3/2,广东省战略性新兴产业发展专项资金⋯⋯~⋯~一⋯⋯⋯⋯一一⋯⋯⋯(2012556044)支持资助变换;两相静止坐标系(0;8)到两相旋转坐标系(d—q)的旋转变12ElectricaIAutomation《电气自动化}2014年第36卷第5期变流技术Conver【erTechniques通过3/2变换转换到静止坐标系下的量是交流量。在控制系统中,交流量的控制比直流量的控制复杂。为了简化控制器的

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