电网电压不平衡时高功率因数整流器控制 方法研究论文

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1、电网电压不平衡时高功率因数整流器控制方法研究毕业论文目录第一章绪论11.1选题的目的和意义11.2国内外研究现状及存在问题11.3主要研究内容2第二章三相PWM整流器的工作原理和数学模型42.1三相PWM整流器的工作原理42.2三相PWM整流器的一般数学模型52.2.1三相静止坐标系（a-b-c）下的数学模型52.3电网电压不平衡条件下三相PWM整流器的数学模型72.3.1正、负序电量关系72.3.2电网电压不平衡条件下三相静止坐标系（a-b-c）数学模型82.3.3电网电压不平衡条件下同步旋转坐标系（d,q）数学模型9第三章基于正负序旋转坐标系下双电流控制策略的讨论113.1电网电

2、压不平衡条件下三相PWM整流器网侧功率描述113.2基于正、负序旋转坐标系下双电流控制策略的工作原理13第四章基于正、负序旋转坐标系下双电流控制策略的仿真研究164.1仿真软件介绍164.2基于正、负序旋转坐标系下双电流控制系统的仿真模型174.3基于正、负序旋转坐标系下双电流控制系统的仿真25结论29致谢30参考文献3132第一章绪论1.1选题的目的和意义PWM整流器技术是中等容量单位功率因数采用的主要技术，一般需要使用自关断器件。三相PWM整流器在几乎不增加任何硬件的基础上，即可以实现能量的双向流动，且电路性能稳定。按电路的拓扑结构和外特性，PWM整流器可以分为电压型和电流型。在

3、实际应用中，由于电源的大量使用，故电压型PWM整流器的特点：(1)可以任意调节功率因数，实现能量的双向流动。(2)整流器网侧电流接近正弦，谐波含量少，只含有幅值很小的高次谐波。(3)动态响应好，适于负荷变化频繁的场合。(4)直流端电压稳定，输出电压谐波含量少。在常规的三相电压型整流器（VoltageSourceRectifier,VSR）设计中，一般均假设三相电网平衡。但是在实际三相PWM整流器运行时，由于各种原因常常造成电网电压的不平衡，一般来说，造成电网电压不平衡主要有以下几方面原因：(1)三相电网配电时，三相负载不平衡；(2)大容量单相负载的使用；(3)不对称故障造成系统三相不

4、对称。而电网电压不平衡时，基于电网平衡设计的三相PWM整流器将处于不正常运行状态，比如三相VSR交流电压和交流电流中出现的非特征非谐波分量，使直流电压和交流电流波形发生严重畸变，三相VSR从电网吸收不平衡的瞬时功率等一系列的问题。电网电压不平衡在电力系统中是一个比较常见的问题，因此为了使三相PWM整流器在电网不平衡条件下仍能正常运行，必须提出相应的控制策略。1.2国内外研究现状及存在问题近20年来电力电子技术得到了飞速发展，己广泛应用到电力、冶金、化工、煤炭、通讯、家电等领域．多数电力电子装置通过整流器与电力网相接，因此三相整流器的研究得到了关注．整流器经历了不可控整流、相控整流和P

5、WM整流三个阶段的发展．32传统的由二极管构成的不控整流具有电路结构简单。可靠性高的特点，但是由于从电网中吸收高峰值的脉冲电流，因此网侧功率因数通常较低，且存在输出电压不可调节的问题．与之相反，由晶闸管构成的相控整流可以获得较宽的输出电压调节范围，而且相控整流由于采取自然换流方式，无须附加强迫换流电路，因而主电路结构简单，控制方便，易于实现，技术成熟．但由于输出电压的调节是通过控制晶闸管导通延迟角实现的，在深控状态下，网侧的功率因数比前者更低，另外电网电压也因晶闸管的换流作用而产生畸变，网侧电流含有很高的谐波成分，因此电网谐波污染严重，供电质量受到很大的影响．并且不控整流和相控整流都

6、存在直流侧能量无法双向流动，滤波器的体积笨重，动态响应慢等缺点．近年来提出的高频PWM整流器可以克服相控整流和不控整流的缺点，它不仅具有可控的AC／DC变换性能，而且可以实现网侧单位功率因数和正弦电流控制，甚至能使能量双向流动，因而可以减少网络中的电流纹波和电压畸变，实现了“绿色”电能的变换．随着PWM控制技术的发展。如空间矢量PWM(SVPWM)、滞环电流PWM控制等方案的提出，以及现代控制理论和智能控制技术的发展和应用，PWM整流器的性能得到了不断提高，功能也不断扩展。PWM整流器网侧独特的受控电流源特性，使PWM整流器作为核心被广泛应用于各类电力电子应用系统中，这些应用系统主要

7、有功率因数校正，静止无功补偿(SVG)，有源电力滤波(APF)，统一潮流控制器(UPFC)，超导储能(SMES)，高压直流输电(HVDC)，可再生能源并网发电，交直流电气传动等．PWM整流器及其控制技术以其广泛而重要的应用前景，近年来备受学术界的关注．PWM整流器可分为电压源型PWM整流器和电流源型PWM整流器两种，与电流源型整流器相比，电压源型整流器直流侧脉动小，输入电流连续而且简单易行，因此电压源型PWM整流器成为当今主要研究对象．1.3主要研究内容电