基于三電平結構的電壓型PWM整流器及其關鍵技術的研究.pdf

1、隨著電力電子技術的快速發(fā)展及其設備的廣泛應用,所引起對電網(wǎng)的諧波污染也越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的整流器由于存在著輸入電流諧波含量高、輸入功率因數(shù)低和能量不可回饋等不足,向電網(wǎng)注入了大量的諧波和無功,造成了嚴重的電網(wǎng)污染。對此,必須找出有效的解決方案。
　　鑒于有源或無源濾波是對已被污染的電網(wǎng)進行補償,不是治理電網(wǎng)污染的最根本措施,因此有必要開發(fā)一種綠色無污染的新型電力變換裝置。由于PWM整流器具有網(wǎng)側電流正弦化,功率因數(shù)為1和能

2、量可雙向流動等優(yōu)點,現(xiàn)已在單位功率因數(shù)整流、工業(yè)直流電源、交流傳動等工業(yè)領域中廣泛應用?？梢灶A見,隨著PWM控制技術的發(fā)展以及各種智能控制算法的應用,PWM整流器的性能會不斷提高,從而會得到更廣泛的應用。
　　本文采用二極管箝位型三電平拓撲作為電壓型PWM整流器的主電路,其控制技術較為成熟,利用功率器件的串聯(lián)均壓,在一定程度上解決了功率器件容量與開關頻率之間的矛盾,適用于高電壓場合。文章針對三電平電壓型PWM整流器的關鍵性技術難點

3、,介紹了實驗平臺的硬件構架及其控制思想,給出問題的綜合分析及其解決方案。
　　通過對電壓型PWM整流器數(shù)學模型的分析,利用電壓、電流雙閉環(huán)控制策略控制網(wǎng)側電流正弦,且與電網(wǎng)同頻、同相;結合瞬時功率理論,通過對電壓外環(huán)進行改進,提高系統(tǒng)的動態(tài)響應性能;估算出負載平均功率,將其前饋到改進的雙閉環(huán)控制中,優(yōu)化系統(tǒng)的抗負載擾動性能;采用中點電位平衡算法,對三電平PWM整流器直流側中點電位波動作出有效治理。最后通過實驗驗證這些控制策略的合理