基于MATLAB的高功率因數(shù)整流器仿真實驗平臺研究

4 基于仿真模塊的三相VSR系統(tǒng)的仿真
整個系統(tǒng)是由一個電壓環(huán)和2個電流環(huán)組成的雙內環(huán)單外環(huán)的雙環(huán)控制結構，電壓環(huán)不僅控制直流輸出電壓，并將電壓環(huán)調節(jié)器的輸出作為有功電流id的給定，無功電流iq的給定可以直接設為零。在電流電壓雙環(huán)系統(tǒng)中，作為內環(huán)的電流環(huán)直接決定著整個系統(tǒng)動靜態(tài)特性的優(yōu)劣。整個系統(tǒng)的仿真模型如圖6所示，該系統(tǒng)包括主電路模塊、檢測模塊、電流解耦控制模塊、SVPWM模塊以及測量模塊。該模型中的主要模塊均從kongde模塊庫中添加，按照功能連接好相應模塊即可仿真。設置系統(tǒng)參數(shù)，具體參數(shù)如表l所示。

設置好參數(shù)后可對系統(tǒng)仿真。突增負載時交流側電壓、電流波形與直流側負載波形如圖7所示；突增負載時交流側三相電流波形如圖8所示；突減負載時交流側電壓電流波形與直流側負載波形如圖9所示；突減負載時交流側三相電流波形如圖10所示。

通過仿真結果可以看出：基于空間電壓矢量的電流解耦控制算法，使三相VSR在穩(wěn)態(tài)時交流側電流波形對稱且為正弦，相電流與相電壓同相位，且直流側電壓穩(wěn)定，負載突變時，電壓有一定波動，但很快在一個周波內跟上給定值，可見系統(tǒng)具有較強的魯棒性。通過測量可知，三相系統(tǒng)的功率因數(shù)近似為1，并測量其中一相的電壓、電流，測得基波位移因數(shù)以及畸變因數(shù)均近似為l。在暫態(tài)過程中，電流具有快速的跟隨性能，系統(tǒng)暫態(tài)過渡時間短。在負載突變發(fā)生時，都能保持正弦電流波形，并且保持高功率因數(shù)運行。三相VSR的基于空間電壓矢量的電流解耦控制，直流側電壓更穩(wěn)定，紋波更小，功率因數(shù)較高。同時三相VSR亦可運行在單位功率因數(shù)逆變狀態(tài)。

5 結語
所建立的仿真平臺可提供一個更深入學習基本理論的機會，而不是僅限于書本知識，在仿真過程中。必然會碰到各種問題，通過改變各種參數(shù)來分析波形，從而分析參數(shù)對整個仿真系統(tǒng)的影響。仿真平臺有一定局限性，只對幾種常見的整流器進行封裝，同時有些參數(shù)固定，比如PWM周期(0．02 s)，若要改變周期，同時也得改變電源周期，這些還有待改進。