基于MATLAB的高功率因數(shù)整流器仿真實(shí)驗(yàn)平臺

　　4 基于仿真模塊的三相VSR系統(tǒng)的仿真

　　整個(gè)系統(tǒng)是由一個(gè)電壓環(huán)和2個(gè)電流環(huán)組成的雙內(nèi)環(huán)單外環(huán)的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)，電壓環(huán)不僅控制直流輸出電壓，并將電壓環(huán)調(diào)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(shè)為零。在電流電壓雙環(huán)系統(tǒng)中，作為內(nèi)環(huán)的電流環(huán)直接決定著整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)靜態(tài)特性的優(yōu)劣。整個(gè)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(yīng)模塊即可仿真。設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，具體參數(shù)如表l所示。

　　設(shè)置好參數(shù)后可對系統(tǒng)仿真。突增負(fù)載時(shí)交流側(cè)電壓、電流波形與直流側(cè)負(fù)載波形如圖7所示；突增負(fù)載時(shí)交流側(cè)三相電流波形如圖8所示；突減負(fù)載時(shí)交流側(cè)電壓電流波形與直流側(cè)負(fù)載波形如圖9所示；突減負(fù)載時(shí)交流側(cè)三相電流波形如圖10所示。

　　通過仿真結(jié)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(shí)交流側(cè)電流波形對稱且為正弦，相電流與相電壓同相位，且直流側(cè)電壓穩(wěn)定，負(fù)載突變時(shí)，電壓有一定波動(dòng)，但很快在一個(gè)周波內(nèi)跟上給定值，可見系統(tǒng)具有較強(qiáng)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(shí)間短。在負(fù)載突變發(fā)生時(shí)，都能保持正弦電流波形，并且保持高功率因數(shù)運(yùn)行。三相VSR的基于空間電壓矢量的電流解耦控制，直流側(cè)電壓更穩(wěn)定，紋波更小，功率因數(shù)較高。同時(shí)三相VSR亦可運(yùn)行在單位功率因數(shù)逆變狀態(tài)。

　　5 結(jié)語

　　所建立的仿真平臺可提供一個(gè)更深入學(xué)習(xí)基本理論的機(jī)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(gè)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(jìn)行封裝，同時(shí)有些參數(shù)固定，比如PWM周期(0．02 s)，若要改變周期，同時(shí)也得改變電源周期，這些還有待改進(jìn)。