基于背靠背結(jié)構(gòu)三相電力電子負載的研究.pdf

1、在科技迅猛發(fā)展的今天，從工廠生產(chǎn)到日常生活都需要穩(wěn)定可靠的電源源源不斷的輸送電能，電源設(shè)備有相應(yīng)的國家標準，為了滿足這些標準的相應(yīng)要求，需要在產(chǎn)品出廠前對電源的一系列性能進行測試。在電力電子技術(shù)發(fā)展以前是利用由電阻、電感、電容、整流管等元器件搭配組合而成的純阻性、阻感性、阻容性和典型非線性這四種常規(guī)負載，測量被試電壓源的老化性和帶載能力，但這種測試方法需要消耗大量的能源，其消耗的大量電能多數(shù)轉(zhuǎn)化為熱能，這既是對能源的浪費，也會因為原件發(fā)

2、熱參數(shù)發(fā)生變化而使測試不夠準確。因此電源測試實驗室需要有很好的散熱設(shè)備或冷卻設(shè)備。其次這種傳送測試方法缺少很好的移動性和靈活性，還可能很笨重，這嚴重限制了對電源測試的效率也不符合節(jié)能減排的要求。
　　本文基于現(xiàn)代電力電子技術(shù)、數(shù)字化控制技術(shù)，研究了一種能將消耗的電能回饋到電網(wǎng)的三相電力電子負載模擬系統(tǒng)，它的拓撲結(jié)構(gòu)采用背靠背式的兩組橋式結(jié)構(gòu)，中間以一個電容作為連接環(huán)節(jié)，前一半部分為電壓型三相全橋PWM變換器，后一半部分采用單相全橋

3、PWM變換器。該饋能并網(wǎng)電力電子負載模擬器可以方便快捷而又靈活地對三相被試電壓源的帶載性能進行測試，還可以將其在測試中從被試電壓源吸收的電能輸入至電網(wǎng)，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，這非常適合于現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。系統(tǒng)的核心部分是三相電壓源型PWM整流器也即VSR，本文推導(dǎo)了整流器的數(shù)學(xué)基本模型，然后對其在dq坐標系下的運行原理和控制方式分析，設(shè)計了系統(tǒng)電力電子模擬變換器單元的電流單閉環(huán)控制系統(tǒng)，在對純阻性、阻感性和阻容性線性負載進行模擬時，采用

4、電流單閉環(huán)的PI調(diào)節(jié)器；而對非線性負載比如不控整流負載進行模擬時，采用“重復(fù)+比例”調(diào)節(jié)器，對系統(tǒng)前級負載模擬單元的交流側(cè)電流進行校正。系統(tǒng)后級是饋能并網(wǎng)變換器。首先分析了直流母線上疊加的紋波對回饋電流的影響，由于被試電壓源可能會含有大量諧波，所以傳統(tǒng)的并網(wǎng)變換器可能會對電網(wǎng)產(chǎn)生污染，為此選用二階陷波器和二階低通器進行濾波。控制策略采用雙環(huán)控制，其中電壓外環(huán)采用參數(shù)在線整定的模糊PI調(diào)節(jié)器，電流內(nèi)環(huán)采用比例+準諧振控制器對并網(wǎng)電流進行有