电网不平衡状态下24脉波整流系统仿真研究

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1、第29卷第2期计算机仿真2012年2月文章编号：1006—9348(2012)02—0314—05电网不平衡状态下24脉波整流系统仿真研究徐峻涛，路茂增，张昊，马西庚(中国石油大学(华东)信息与控制工程学院，山东东营257061)摘要：提高电网电能质量问题，由于电网电压不平衡影响安全供电系统，针对在大功率整流器领域中，采用多相整流技术来降低整流电路谐波含量，提高功率因数，但对电网电压不平衡情况下多脉波整流系统不能满足要求的情况，研究了一种新型24脉波整流系统，利用电压电流输出特性，建立模型在MATLAB上对比分析了不同程度电网不

2、平衡对多脉波整流电路输出波形的影响，结果对电网不平衡情况下整流系统输出电压、电流的谐波含量进行仿真分析证明，电网提高了平衡能力，表明24脉整流系统与传统的整流方式相比具有更好的抗电网不平衡干扰的能力，在电力系统中具有更广阔的应用前景。关键词：24脉波整流；自耦变压器；电网不平衡；谐波中图分类号：TM743文献标识码：BSimulationof24——pulseRectificationSystemunderUnbalancedInputVoltageConditionsXUJun—tao，LUMao—zeng，ZHANGHao，

3、MAXi—geng(CollegeofInformationandControlEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，DongyingShandong257061，China)ABSTRACT：Voltageunbalancehasgreatimpactsonpowerelectronicequipments．Multi—pulserectificationiswidelyusedinhigh—powerfieldtoreduceharmonicsandincreasepowerfacto

4、r．Atpresent，thereisnoexhaustivea—nalysisofthevoltageunbalance’simpactsonrectificationsystem．Anew24一pulserectificationsystemwasstudiedandsimulatedbyMATLABinthispaper．Itsoutputcharacterswerealsopresented．Theimpactsofunblancedinputvoltageondifferentmulti—pulserectificat

5、ionsystemswerecomparedandtheirharmonicswereanalysised．Itwasprovedthatcomparedwithconventionalones，the24一pulserectificationsystemhasabetterabilitytoresistthean-balancedinputvoltage．Andthe24一pulserectificationsystemhasbroaderapplicationprospectsinthepowersys·tem．KEYWOR

6、DS：24一pulserectification；Autotransformer；Unblancedsourcevoltage；Harmonic1引言随着对绿色电源的呼声日益高涨，减少谐波电流对电网的干扰显得越来越重要。当整流负载容量过大或要求直流电压脉动较小、易滤波时，应采用三相整流电路，其交流侧由三相电源供电。三相大功率整流技术已广泛应用于电机拖动、大功率AC—DC电源变换中，但存在谐波含量多、功率因数不高等缺陷。如何消除整流电路输入电流谐波，减少谐波电流对电网的干扰是整流技术亟待解决的问题。在大功率整流领域，常采用多脉波整

7、流技术减少谐波含量，改善输入电流波形¨。71。由于三相负荷不平衡及电力系统元件参数三相不对称，基金项目：山东省科技攻关重大专项(2005GG2107002)收稿t3期：2011—04—02—314一电力系统正常运行时三相电路经常出现～些不平衡状态旧1。三相电压不平衡度是衡量电网电能质量的一个重要指标。随着人们对电能质量要求的提高电压不平衡问题正受到越来越多的关注∽o。目前，针对电网三相不平衡情况下多脉波整流系统的分析还不详尽。本文研究了基于自耦变压器的24脉波整流系统的电路结构，分析了整流系统输出特性，并利用MATLAB对比分析

8、了不同程度电网不平衡对24脉整流电路和6脉波整流电路网侧电流、直流输出电压的影响，验证了24脉整流电路具有较好的抵抗电网不平衡的能力。2电路结构及特性分析研究了基于自耦变压器的24脉波整流电路结村，并在此基础上详细分析了整流电路输入电流特性和输出电压特性‘1—6