矩阵变换器负载不平衡时网侧电流控制.pdf

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1、第49卷第3期电力电子技术Vo1．49．No．32015年3月PowerElectronicsMarch20l5矩阵变换器负载不平衡时网侧电流控制夏益辉，张晓锋，乔鸣忠，梁京辉(海军工程大学，电气工程学院，湖北武汉430033)摘要：矩阵变换器输出与输入通过器件直接连接，输入电流直接由输出电流合成，当负载电流不平衡时，传统的空间矢量调制方法下输入电流畸变和不对称严重。为实现负载电流不平衡时输入电流仍能对称正弦，从占空比和调制比两个方面，深入分析了造成输入电流不平衡的原因，并在此基础上提出了一种抑制策略：对传统的调制比计算方法

2、进行改进，提出采用给定输入电流与输出电流计算占空比的方法，使输入电流逼近给定电流，从而达到控制输入电流平衡的目的。仿真结果表明，无论负载电流平衡与否，采用所提调制比计算方法，输入电流均能平衡正弦，实验结果证明了该方法的正确性与可行性。关键词：矩阵变换器；负载不平衡；网侧电流中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)03-0008—04TheCurrentBalancedControlofPowerGridofMatrixConverterWithUnbalancedLoadXIAYi—hui，

3、ZHANGXiao—feng，QIAOMing—zhong，LIANGJing—hui(NardUnwe~ofEn~neenng，Wuhan430033，China)Abstract：Inputsideandoutputsideofmatrixconverterareconnectedtoeachotherbytransistors，inputcurrentisdirectlysynthesizedbyoutputcurrent，thedistortionandunbalanceofinputcurentisveryhigh

4、andseriousbyusingtraditionalspacevectormodulationwhenloadisunbalanced．Toachievethebalanceofinputcurrentunderoutputcurrentunbalanced，thereasonisanalyzeddeeplyfromdutyratioandmodulationratio，andbasedonthisamethodisputforward．Thetraditionalmodulationratioofspacevector

5、isimproved，whichiscalculatedbyusinginputcurrentandoutputcurent，makinginputcurentclosetogivencurentandthenachieveingtheaimofinputcurentbalan-ced．Emulatedresultsindicatethatwhatevertheloadisbalancedorunbalanced，theinputcurrentCanbebalancedandsinusoidalbyusingproposed

6、method．Experimentalresultsvalidatethattheproposedmethodisrightandfeasible．Keywords：matrixconverter；unbalancedload；gridcurentFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51007094)1引言实现等优点，成为当前矩阵变换器调制策略的主要实现方法。矩阵变换器由于具有功率密度大、可以实现由于矩阵变换器是一种A

7、C／AC转换装置．中正弦的输出电压和输入电流控制、无需直流储能间无直流环节，输出电流的不平衡直接反映到输元件、输入功率因数可调等优点，成为当前交流传入电流上．此时采用传统的空间矢量电压调制方动技术的一个研究热点[11。由于矩阵变换器开关法无法实现矩阵变换器输入电流的平衡控制。不器件较多，数学模型复杂，缺少电流的自然续流通平衡的输入电流流入电网后。会导致网侧电流不路，使得该装置实现比较困难。为此很多学者对其平衡和畸变，严重时甚至会危及电网的安全运行。控制方法和换流策略展开了研究f2_。因此．在此首先对传统的间接空间矢量调制目前

8、。矩阵变换器主要的调制策略有AV算方法进行了介绍；其次，从占空比和调制比两个方法、改进的AV算法、空间矢量调制算法和双电压面．深入分析了当负载不平衡时输入电流不平衡调制算法以及载波调制算法。其中，空间矢量调制产生的原因，并以此为基础，提出了一种抑制策算法具有物理概念清晰，原理简单，控制方法