基于瞬時(shí)無功理論與三相全橋Delta逆變器

摘要：通過對(duì)Delta逆變器與瞬時(shí)無功理論檢測(cè)原理的分析，給出了依據(jù)瞬時(shí)無功理論檢測(cè)原理的改進(jìn)方法一基于同步旋轉(zhuǎn)Park變換的d-q法，實(shí)現(xiàn)了三相全橋式DeIta逆變器式交流凈化穩(wěn)壓電源的設(shè)計(jì)，給出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)方法。仿真實(shí)驗(yàn)證明，該方法經(jīng)濟(jì)實(shí)用，具有較強(qiáng)的工業(yè)應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞：瞬時(shí)無功理論；Delta逆變器；d-q法

0 引言
提高電能質(zhì)量、節(jié)能降耗是當(dāng)今電力系統(tǒng)急需解決的重大課題。最近幾年出現(xiàn)了一種電力電子應(yīng)用新技術(shù)，即。Delta逆變技術(shù)。這項(xiàng)新技術(shù)，是國(guó)際上正在廣泛研究的串聯(lián)、并聯(lián)和串并聯(lián)結(jié)構(gòu)補(bǔ)償電路的基礎(chǔ)，能有效提高電能質(zhì)量，因而引起了業(yè)界日益廣泛的關(guān)注。
瞬時(shí)無功理論(日本學(xué)者赤木泰文于1983年首次提出)檢測(cè)原理的改進(jìn)方法一基于同步旋轉(zhuǎn)Park變換的d-q法，是目前諧波實(shí)時(shí)計(jì)算的主要方法，此法的特點(diǎn)是不僅簡(jiǎn)化了對(duì)稱無畸變下的電流增量檢測(cè)，而且也適用于不對(duì)稱有畸變的市電電壓檢測(cè)。因此文章對(duì)采用d-q法來實(shí)現(xiàn)三相半橋式Delta逆變器式交流凈化穩(wěn)壓電源進(jìn)行了研究，并給出了仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析。

1 Delta逆變器與瞬時(shí)無功理論
Delta逆變器是用電壓增量(電壓波動(dòng)值±Vu和諧波分量uh)或者電流增量(無功電流iq和諧波電流ih)做調(diào)制波或參考信號(hào)，對(duì)高開關(guān)頻率PWM逆變器進(jìn)行控制的一種特殊方式、特殊用途的逆變器，其作用是對(duì)電壓增量或電流增量進(jìn)行補(bǔ)償。Delta逆變器工作在高開關(guān)頻率線性PWM狀態(tài)，能夠基本不失真地比例復(fù)現(xiàn)電壓或電流增量的數(shù)值和波形；能滿足對(duì)市電電壓波動(dòng)值±Vu進(jìn)行正、負(fù)補(bǔ)償?shù)囊螅恢饕獞?yīng)用在交流凈化穩(wěn)壓器、無功補(bǔ)償與電力有源濾波器、電能質(zhì)量綜合補(bǔ)償器和串并聯(lián)補(bǔ)償式在線UPS等領(lǐng)域。
三相瞬時(shí)無功理論是日本學(xué)者赤木泰文于1983年首先提出的，此后經(jīng)不斷研究逐漸得到了完善。現(xiàn)已包括p-q法、ip-iq法和d-q法。p-q法最早應(yīng)用，是僅適用于對(duì)稱三相且無畸變的市電電網(wǎng)；ip-iq法不僅對(duì)電源電壓畸變有效，而且也適合于不對(duì)稱三相市電電網(wǎng)的檢測(cè)；基于同步旋轉(zhuǎn)Park變換的d-q法，不僅簡(jiǎn)化了對(duì)稱無畸變下的電流增量檢測(cè)，而且也適用于不對(duì)稱、有畸變的市電電網(wǎng)檢測(cè)。
d-q法是目前諧波實(shí)時(shí)計(jì)算的主要方法，此法的特點(diǎn)是不僅簡(jiǎn)化了對(duì)稱無畸變下的電流增量檢測(cè)，而且也適用于不對(duì)稱有畸變的市電電壓檢測(cè)，其基本原理如圖1所示。