三相PWM整流器电网自适应及并联策略研究

摘要

由于具有可控性强、正弦性好、功率因数高、电能利用率高等优点，电压型三相PWM整流器得到广泛应用。本文针对电压型三相PWM整流器安全、稳定的可靠运行的实际要求，以能够自适应电网波动，安全增加功率输出为目标，进行相关控制策略研究。
　　首先，整流器作为电网与负载的接口，电网输入电压的波动会影响到其控制性能和稳态指标。当电网电压幅值发生较大的正向波动时，会影响三相PWM整流器的工作状态，使直流输出电压升高甚至失控。本文对输出电压升高的机理进行了详细地分析，从无功注入的角度出发，调节功率因数，设计了三种通过给定无功电流来自适应电网电压的控制策略。通过分析与仿真选出易于实现的控制方案，设计了控制器参数整定方法，并在实验平台上验证了该方案的正确性和有效性，可以应用于实际工程中。
　　其次，为了能够适应更高功率输出的应用场合，通常考虑采用三相PWM整流器并联结构。本文对并联系统数学模型和环流产生的机理和分类进行了详细的分析。在此基础上，设计了基于PI控制器的抑制环流控制策略，通过调整SVPWM矢量合成方式的零矢量占空比的分配改善系统性能，并在仿真平台上验证了该方法对零序环流抑制的合理效果。

目录

声明

1 绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究历史与现状

1.3本文研究内容

2 三相电压型PWM整流器（VSR）控制结构及原理

2.1三相VSR的数学模型

2.2三相VSR双闭环控制系统

2.3空间矢量PWM(SVPWM)控制方式

2.4三相VSR控制系统介绍

2.5本章小结

3 三相VSR电网电压自适应控制

3.1单位功率因数控制和功率关系

3.2无功电流设定方案

3.3无功注入仿真验证

3.4无功注入控制实验验证

3.5本章小结

4 三相VSR并联系统环流抑制

4.1三相VSR并联系统分析

4.2三相VSR并联系统控制策略

4.3环流抑制算法设计和仿真

4.4本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

附录 攻读学位期间发表的论文