三相电压型PWM整流器及其控制策略的研究

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电力电子技术是当今电工技术中最活跃的领域之一,在电力系统中得到了日益广泛的应用。整流器作为公共电网与电力电子装置的接口,在整个电力电子装置中所占比重很大。但是随着电力电子技术的不断发展,传统不可控整流逐渐暴露了一些问题,其中最主要是其产生的谐波对于公共电网的污染。随着PWM技术的发展与革新,PWM整流器渐渐受到业界关注。对于变流装置而言,PWM整流器具有以往不可控整流器所不具有的多种优点,如功率因数可控、网侧电流无谐波和能量可双向流动等,使其被称为“绿色电能转换器”。  本文围绕PWM整流器中的三相电压型整流器VSR(Voltage Source Rectifier)展开研究,首先详细分析了三相VSR的拓扑结构与工作原理,通过建立三相VSR的数学模型,进而分析了它的控制策略,主要包括基于旋转坐标系电流解耦控制算法与电网三相电压不平衡控制策略,并通过MATLAB/SIMULINK环境进行了仿真,通过分析仿真波形验证了算法及控制策略的正确性。最后基于DSP2812数字处理器设计实现了三相VSR控制系统,在自主设计搭建的控制平台上,完成了控制软件程序编程及系统调试。  试验结果表明:采用前馈解耦控制思路及电压电流双闭环控制的方法,能够使三相VSR系统实现单位功率因数整流运行,有效降低了网侧电流谐波,使电能利用效率得以提高,并避免了传统整流装置对电网的谐波污染。
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