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二十世纪八十年代以来,伴随着现代电力电子技术的发展,以IGBT、IGCT等为代表的双极型开关器件取得了长足进步,与此同时,电力电子变流装置技术得到了迅速发展。由于三相PWM整流器具有能量双向流动、网侧电流谐波低、功率因数可调等优点,实现了绿色电能变换,近几年来,无论是理论研究还是工业中的具体应用都得到了广泛关注。另外,随着高压大容量的电力电子装置的日益增多,高压大容量变换器技术也迅速发展起来,特别是多电平变换器技术的研究与应用日趋成为大功率变换器的研究热点。本文以三电平二极管箝位型PWM整流器为控制对象,对其控制策略进行研究。本文主要内容有:1、电压型PWM整流器常采用电压前馈解耦的双闭环控制方法,该方法中PI调节参数繁多,调试困难且需要进行大量反复试验。针对该问题,本文将内模控制技术引入到PWM整流器的电流调节器设计中,用内模控制器代替原来的PI调节器。该方法中的控制器设计简单,参数调节方向明确,可避免大量重复试验。仿真和实验结果表明该整流器能保证较高的功率因数和较好的电流波形。2、电网电压不平衡时,若采用三相电网平衡时设计的电流调节器,PWM整流器将出现不正常的运行状态。针对电网电压不平衡的情况,传统的控制方法基于对称分量理论,将不平衡电压分为正负序分量进行分别控制。该方法性能良好,但计算和控制复杂。本文采用一种新型控制方法,该方法基于正交复功率的概念,计算出不平衡电压时静止坐标系下的三电平整流器瞬时功率。在保证直流侧电压稳定及交流侧单位功率因数的条件下得到电流指令值,内环电流调节器采用比例谐振控制器。在Matlab/simulink数字仿真环境下对该算法进行了离散化仿真,表明在电网电压单相跌落或者有谐波时,直流母线电压基本稳定及交流侧电压电流同相位。3、在开关频率较低时,采用传统电流调节器设计对PWM整流器进行控制将导致dq轴电流的严重耦合,甚至系统不能正常工作。本文分析了PWM整流器的离散化模型,考虑实际系统中存在的PWM延迟,基于复矢量概念并结合整流器离散特性进行了直接离散化电流调节器设计。该方法不需要进行双线性变换,且其闭环系统与采样周期无关,性能稳定。通过几种离散化调节器的仿真结果对比显示了直接设计离散电流调节器的优越性能。