基于三電平結(jié)構(gòu)的電壓型PWM整流器及其關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展及其設(shè)備的廣泛應(yīng)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(yán)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(jìn)行補(bǔ)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(cè)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(diǎn),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(lǐng)域中廣泛應(yīng)用?？梢灶A(yù)見,隨著PWM控制技術(shù)的發(fā)展以及各種智能控制算法的應(yīng)用,PWM整流器的性能會不斷提高,從而會得到更廣泛的應(yīng)用。
　　本文采用二極管箝位型三電平拓?fù)渥鳛殡妷盒蚉WM整流器的主電路,其控制技術(shù)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(guān)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(guān)鍵性技術(shù)難點(diǎn)

3、,介紹了實(shí)驗(yàn)平臺的硬件構(gòu)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(xué)模型的分析,利用電壓、電流雙閉環(huán)控制策略控制網(wǎng)側(cè)電流正弦,且與電網(wǎng)同頻、同相;結(jié)合瞬時功率理論,通過對電壓外環(huán)進(jìn)行改進(jìn),提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能;估算出負(fù)載平均功率,將其前饋到改進(jìn)的雙閉環(huán)控制中,優(yōu)化系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動性能;采用中點(diǎn)電位平衡算法,對三電平PWM整流器直流側(cè)中點(diǎn)電位波動作出有效治理。最后通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這些控制策略的合理