高性能VIENNA整流器的研制.pdf

1、在電力電子技術廣泛應用于電能變換給人們的生活帶來方便的同時，對電網(wǎng)產(chǎn)生了較大的諧波污染，其中很大一部分都來自整流器。高功率因數(shù)、低電流諧波的PWM整流裝置的研究已成為當今的熱點研究課題。VIENNA整流器因開關器件少、輸入功率因數(shù)高和輸入低諧波含量、橋臂開關管無死區(qū)、系統(tǒng)可靠性高等優(yōu)勢而被廣泛研究。該系統(tǒng)控制是核心，因而對該拓撲控制策略的研究具有重要的理論和實際應用價值。
　　針對VIENNA整流器，本文首先采用了一種帶中點電位平

2、衡調(diào)節(jié)的滯環(huán)電流控制方案，給出了該方案理論依據(jù)，設計了電壓外環(huán)控制器，并將直流側中點電壓偏差引入到滯環(huán)電流閉環(huán)控制中，通過調(diào)節(jié)指令電流的直流偏移量實現(xiàn)直流側中點電壓平衡控制。
　　然后將一種基于兩電平SVPWM的簡化算法移植至VIENNA整流器中，分析了VIENNA整流器空間矢量調(diào)制工作原理，建立了其數(shù)學模型，設計了電壓定向電流解耦雙閉環(huán)控制器。在此基礎上采用了一種通過調(diào)節(jié)正負小矢量作用時間來有效抑制系統(tǒng)中點電位偏移的中點電位平衡

3、控制方法。
　　接著本文嘗試將一種基于EL模型無源性的功率控制方法拓展至VIENNA整流器中，建立了直接功率控制下的VIENNA整流器EL模型，證明了VIENNA整流器系統(tǒng)的無源性。設計了VIENNA整流器的無源性控制器以替代電流解耦控制器，獲得了較好的控制效果。
　　通過Matlab/Simulink對三種方案進行了仿真驗證，并最終搭建了一臺VIENNA整流器實驗樣機，對三種方案進行了實驗驗證。實驗結果表明三種方案均能使V