三电平PWM整流器及网侧谐波抑制

摘要

电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源，随着电力电子装置应用的日益广泛，电网中的谐波污染也日益严重。另外，大多数电力电子装置功率因数很低，也给电网带来额外负担，并影响供电质量。因此，抑制谐波和提高功率因数越来越受到关注。
　　 新型的高功率因数整流器除了具有负载所要求的性能外，不产生谐波，且具有很高的功率因数。本文首先采用较大篇幅介绍了SVPWM调制方法，对该方法进行了理论上的推导，并与SPWM调制方式进行比较。在Simulink下建立了仿真模型，对相关理论进行了验证。其次，本文对三电平PWM整流器的控制原理进行了介绍，并推导出d-q坐标系下的数学模型。以此为基础上，分别介绍了电流环的解耦，以及双闭环的控制方式。采用矢量控制建立了仿真模型。通过仿真验证，可对原理进行更好的理解。接着，对三电平PWM整流器交流侧谐波抑制的方法进行了讨论，分别对L型滤波器和LCR型滤波器进行讲解。通过仿真，对滤波效果进行了分析。最后，制作了两电平PWM整流器的硬件平台。该平台使用TI公司的MCU TMS320F28335来控制，交流侧采用LCR型滤波器，最后实现了网侧电压和电流的同步运行。