非正弦不平衡电压时PWM整流器控制策略研究.pdf

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1、第49卷第2期电力电子技术Vo1．49。No．22O15年2月PowerElectroniesFebruary2015非正弦不平衡电压时PWM整流器控制策略研究慕小斌，王久和，孙凯(1．北京交通大学，电气工程学院，北京100044；2．北京信息科技大学，自动化学院，北京100192；3．清华大学电机系，电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室，北京100084)摘要：首先解析了非正弦不平衡电压下脉宽调制(PWM)整流器交直流侧功率的组成，指出PWM整流器在非正弦不平衡电压下运行时交直流侧较难同时满足高性能的电能质量要求。在此以提高整流器交流侧输入

2、电流质量为目的，提出一种简单、有效的控制方法，仿真和实验均验证了该方法的可行性。关键词：整流器；不平衡；电能质量中圈分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)02-0001-03ControlSchemesforPVlMConverterUnderNon-sinusoidalandUnbalancedSupplyVoltageConditionsMUXiao—bin，WANGJiu．he，SUNKai(1．BeijingJiaotongUnwe~i@，Beijing100044，China)Abstract：TheAC

3、／DCsidepowercomponentsofpulsewidthmodulation(PWM)conve~errunningundernonsinu-soidalandunbalancedvoltageisanalyzed，thenitispointoutthatitismoredificulttosatisfytheAC／DCsidede-mandsofhighperformancespowerqualityundertheconditionsatthesalnetime．InordertoimprovetheACsidecurrentpow

4、erquali~，asimpleandefectivecontrolmethodisproposed．Thesimulationandexperimentalresultsprovethatthemethodisfeasible．Keywords：rectifier；unbalanced；powerquali~FoundationProject：SupportedbyFundamentalResearchfortheCentralUniversities(No．2014YJS125)1引言了电网电压不平衡时的控制．还考虑了电压含有谐波时的控制，且给

5、出了简易的控制方法。PWM整流器具有交流侧输入电流谐波可控，总体上，提高PWM整流器交直流侧电能质量功率因数可控。直流侧电压可控等灵活的调节性，的研究可分为两类：①着重提升交流侧性能指标。所以PWM整流器的用途越来越广。然而电力系如整流器输入电流平衡、无谐波、单位功率因数统中随着用户负荷的非线性程度增加，除了会导等；②着重提升直流侧性能指标。如直流电压稳致三相电网电压出现非正弦不平衡现象之外。电定、纹波波动较小等。当整流器硬件结构和参数确压瞬变、闪变等现象也时有发生。当PWM整流器定时，尤其在直流端支撑电容较小时，同时提升交的硬件结构和参数确定时，

6、通过研究改进控制策直流侧性能指标较为困难。就此首先分析了在电略来使整流器适应诸如此类恶劣的电网环境。网电压非正弦不平衡时有功功率的组成．根据功为让整流器能适应较恶劣的电网环境，已有率平衡原则解析了交直流侧有功功率交换过程。不少学者进行了相应研究。文献【1—6]给出一些控最后指出在提高交直流侧电能质量时需倾向选制方法．但均未考虑电压含有谐波时的控制策略。择。这里以提高整流器交流侧输入电流指标为出且某些控制方法过于复杂。这里的研究不但考虑发点，提出一种简单、有效的控制方法。此方法不同于传统的在正负序d，q坐标轴上进行正负序双基金项目：中央高校基本科研业

7、务费专项资金资助轴控制的方法，只需要在正序d．q坐标轴上结合(2014YJS125)定稿日期：2014—12—04直流电压平均值进行控制。即可达到交流输入电作者简介：慕小斌(1986一)，男，河南焦作人，博士研究生，流无畸变且单位功率因数的控制效果。最后仿真研究方向为电能质量控制及分布式发电技术。和实验均验证了所提控制方法的可行性。第49卷第2期电力电子技术Vo1．49，No．22015年2月PowerElectronicsFebruary20152不平衡电压组成及整流器交直流侧功率式中：∑P^(‘)为谐波有功功率；为直流侧电压瞬时值；I-2在三相

8、三线制PWM整流器交流侧功率分析C为直流侧支撑电容。时。需同时关注基波电压不平衡与谐波的影响，在此以基波电压的影响为例进行