随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,开发利用清洁的可再生能源势在必行,目前研究较多的是太阳能光伏电池、风力发电机组和燃料电池等可再生能源发电。三相PWM变换器作为可再生能源与电网的接口装置,发挥着重要的作用,其性能的优越直接关系到能源利用效率的高低,因此三相PWM变换器成为新能源领域研究的热点之一。
本文首先介绍了三相PWM变换器的研究现状,介绍了当前主流的控制及调制技术,在简要介绍了系统的结构拓扑和控制要求之后,论文重点研究了三相PWM变换器的两种控制方式:SPWM和SVPWM,阐述了其控制原理及它们之间的关系,从理论上进行了相应的频谱分析,并将其应用在三相PWM整流器系统中,介绍了系统框架及其数学实现方法,最后通过仿真结果及数字控制的实时性进一步对比分析这两种控制方法的控制效果。
针对三相PWM变换器应用在特定场合下需要能量双向流动的要求,本文研究了电网电压定向控制的三相能馈型PWM变换器系统,首先进行了功率流向分析,为了深入研究控制策略,分别在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系中建立了系统低频和高频数学模型,针对于三相PWM变换器控制的特点,进行了dq坐标系下的电流解耦控制。对能馈型PWM变换器进行了仿真及实验,仿真及实验结果均实现了理想的控制效果。
实际系统中,电网电压往往是不平衡的,本文介绍了三相电压不平衡度的概念及电网故障的几种类型,分析了电网电压不平衡时采用常规控制策略对电路造成的影响,提出了一种基于静止坐标系下的电网电压不平衡时三相PWM整流器的控制策略,最后仿真验证了理论分析的正确性。
