不平衡电网三相PWM整流器虚拟电阻等效控制

摘要

三相脉宽调制(PWM)整流器具有网侧电流正弦化、高功率因数和能量双向传输等优越性能,在电机传动、电能质量控制等领域广泛应用。随着可再生能源发电装机容量不断提高,随机性、间歇性特征造成电网三相不平衡现象频现,直接影响PWM整流器高性能、高可靠运行。为此,这里提出不平衡电网条件下PWM虚拟电阻等效控制方法,在对不平衡电网下PWM整流器瞬时功率特征分析的基础上,引入虚拟共模电阻和差模电阻概念,并设计共模电阻调节器(CMR)和差模电阻调节器(DMR),实现稳态平均功率调节和差异化暂态目标调节,包括恒有功功率、对称输入电流和恒无功功率等。最后,基于10 kW测试样机对虚拟电阻等效控制方法进行测试与分析,与传统不平衡电网条件下PWM整流器控制方案相比,所提方法无需电网电压传感器和电路参数,系统成本低且具备更高的鲁棒性和可靠性。