單周期控制三相PWM整流器在不對(duì)稱電網(wǎng)下的研究

4 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文針對(duì)的三相電網(wǎng)是模擬高速永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)出的高頻交流電，交流電網(wǎng)頻率f為1kHz、相電壓有效值為220V,開(kāi)關(guān)頻率fs為200kHz,三相交流側(cè)電感L為0.065mH,直流母線側(cè)電容為550uF，電流傳感器的測(cè)量?jī)?nèi)阻為0.1Ω。應(yīng)用的仿真軟件是PSIM，為了驗(yàn)證所采用的單周期控制的可行性，對(duì)以下3種情況進(jìn)行了仿真。情況（1）：電網(wǎng)電壓零序分量v0為0即三相電網(wǎng)對(duì)稱，如圖7所示輸入電流完全跟蹤電網(wǎng)電壓，輸出電壓穩(wěn)定；情況（2）：電網(wǎng)電壓B相缺失，C相電壓幅值減少20%，相位超前A相1500，如圖8（b）所示，輸入電流跟蹤電網(wǎng)電壓非零序分量，負(fù)載在0.28s時(shí)過(guò)載30%，輸出電壓經(jīng)0.06s后穩(wěn)定，系統(tǒng)正?？煽抗ぷ?；情況（3）：B相電壓幅值減少30%，相位滯后A相1500，C相電壓幅值減少20%，相位超前A相900，波形如圖9所示。

圖8情況2電網(wǎng)缺相不對(duì)稱

圖9情況3電網(wǎng)不缺相不對(duì)稱

5 結(jié)論

針對(duì)傳統(tǒng)的矢量模式單周期控制三相PWM整流器在不對(duì)稱電網(wǎng)時(shí)，具有兩個(gè)固有缺點(diǎn)：（1）開(kāi)關(guān)損耗不能保證最低；（2）在電網(wǎng)極端缺相時(shí)，系統(tǒng)不能正?？煽抗ぷ?。應(yīng)用對(duì)稱分量法分析不對(duì)稱電網(wǎng)電壓的特點(diǎn)，得出三相輸入電流分別與對(duì)應(yīng)相電壓非零序分量成比例。本文最后采用電網(wǎng)電壓非零序分量選擇矢量區(qū)間，通過(guò)分析比較，所采用的單周期控制能保證在系統(tǒng)任何情況，開(kāi)關(guān)損耗最低。最后仿真驗(yàn)證了采用的單周期控制在電網(wǎng)極端缺相時(shí)仍能正常工作，提高了矢量模式單周期控制三相PWM整流器的可靠性能。