孫素軍，劉 倩

(滁州職業(yè)技術學院，安徽 滁州 239000)

0 引言

隨著科技的進步，變流裝置關鍵技術的迅速發(fā)展，國內(nèi)外研究的熱點主要集中于高功率因數(shù)PWM整流器技術[1].按能量是否雙向流動，PWM整流器分成兩種類型，包括了可逆PWM整流器和不可逆PWM整流器[2].由于可逆PWM整流器的控制性能較好，廣泛應用于傳輸電力電子裝置，相控整流中的電子器件被全控型開關管取代.它與傳統(tǒng)AC/DC變換器的不同，可逆PWM整流器利用電網(wǎng)吸收電能，工作于有源逆變狀態(tài)時，向電網(wǎng)傳輸電能[3].電壓型和電流型兩種可逆PWM整流器，在主電路結構上存在電路的對偶性.因此，本文提出制約電流型PWM整流器模式，改進了大容量電能質(zhì)量控制器的控制算法，使電流畸變和振蕩等一些電能質(zhì)量問題得到改善.

1 電壓空間矢量(SVPWM)控制

通過SVPWM控制電壓空間矢量方法，空間矢量變換即是Park坐標變換，依據(jù)變流器空間電壓，控制變流器電流矢量切換，處理三相電壓合成一個空間矢量[5].

1.1 電壓空間矢量

(1)

輸出線電壓矢量[UabUbcUca]T的關系，開關狀態(tài)矢量[sasbsc]T與三相變流器公式如下.

(2)

針對8種電壓狀態(tài)，共有8種開關組合的三組開關模式，不同開關組合相電壓值如表1所示.

三相靜止坐標中，得到電壓空間矢量V計算公式(3)，兩相靜止坐標相電壓Ua,Ub和Uc換如下.

(3)

表1 不同開關組合相電壓值

1.2 電壓空間矢量的合成

圖1 電壓空間矢量分區(qū)及合成

圖1均分成扇區(qū)Ⅰ～Ⅳ，總計6條電壓空間矢量.矢量合成通過扇區(qū)兩邊電壓空間實現(xiàn)，任一扇區(qū)電壓矢量V*[7].針對計算得到三相對稱的正弦量，勻速旋轉V*復平面[8].PWM開關頻率越高，間隔越小的步進，越接近圓形準圓軌跡多邊形結構[9].旋轉V*的合成矢量準圓軌跡，矢量端點運動軌跡多邊形，組合限制開關頻率和矢量[10].

2 SVPWM控制算法改進流程

SVPWM控制算法改進，實現(xiàn)SVPWM算法流程及各個子系統(tǒng)描述如下：

1)將Ua，Ub和Uc轉換成Uα和Uβ，通過Park變換，Ua，Ub和Uc轉換到α-β平面直角坐標系Uα和Uβ，改進SVPWM控制算法。

(4)

i)vc>0，C=1，否則C=0，扇區(qū)號N=4C+2B+A.

ii)va>0，A=1，否則A=0.

iii)vb>0，B=1，否則B=0.

根據(jù)公式(4)可確定所在扇區(qū)，需要經(jīng)過簡單加減及邏輯運算.

3)Ud作為輸入逆變器，其輸入?yún)?shù)包括采樣周期Ts，Uα和Uβ.

(5)

假設Ud=600 V，Ts=0.000 1 s，經(jīng)過簡單計算即可得到X，Y和Z.

表2 Tx和Ty賦值

7)載波周期0.001三角波，開關器件看作6個理想開關器件，將三相逆變器6個功率，調(diào)制波為Tcm1，Tcm2和Tcm3，經(jīng)調(diào)制可得觸發(fā)脈沖波形.

3 仿真實驗結果分析

圖2 濾波后輸出電壓波形

通過圖2的仿真結果可知，低通濾波器不僅能濾除高次諧波產(chǎn)生的延時，還能實時控制IGBT產(chǎn)生補償波形，說明改進的SVPWM控制算法性能較好.

4 結論

通過大容量并聯(lián)型電能質(zhì)量控制器控制算法改進，優(yōu)化設計主電路參數(shù)模型，證明SVPWM控制算法改進流程具有較好的實時性，提出改進最優(yōu)容量補償控制流程，電能質(zhì)量控制器控制算法，計算量較小并進行仿真.仿真結果表明，控制容量較小且效果比較好，交錯并聯(lián)的變流器更能滿足大容量要求，進一步提升優(yōu)越性，電能質(zhì)量控制器控制算法改進大容量變流器拓撲將會得到更加廣泛的應用.