一種具有阻感負載的三相混合電壓型整流器及其控制

厙冬瑾，王久和，翟丹丹

（北京信息科技大學自動化學院，北京100192）

一種具有阻感負載的三相混合電壓型整流器及其控制

厙冬瑾，王久和，翟丹丹

（北京信息科技大學自動化學院，北京100192）

對一種三相混合電壓型PWM整流器進行了研究。根據拓撲結構分別建立了Boost變換器和PWM整流器的EL（Euler-Lagrange）數學模型，基于三相混合電壓型整流器的無源性，采用一種外環采用PI控制，內環采用無源控制的無源混合控制方案。該無源混合控制器具有更好動靜性能，更優秀的電流跟蹤效果，魯棒性好，易于實現的特點，優于現行的其他控制策略。仿真驗證了該無源混合控制器在整流器帶阻感負載情況下運行的可行性。

混合整流器；無源控制；功率分配；功率密度

引言

風力發電因具有效率高、節能環保、建設周期短等優點，成為主要的新能源發電方式之一。風力發電系統中機側整流器控制發電機運行且輸入電流為正弦波，從而提高風力發電機的運行效率，同時通過直流側電壓的調節，以滿足風力機最大功率點的運行。傳統的二極管不控整流器存在發電機的輸出電流諧波含量大、功率因數低、機組的轉矩脈動大等缺點；而背靠背式電壓型脈寬調制PWM（pulse-with modulation）整流器可得到單位功率因數，但卻受到功率容量和成本的限制。21世紀初，學者提出的單向混合三相電壓型整流器UHTPVSR（unidirectional hybrid three phase vol-tage source rectifier）［1］可以為解決這一問題提供方案。UHTPVSR由一個三相單管整流器（Z1）和一個二或三電平PWM整流器（Z2）并聯組成，二者共同為同一負載供電，其拓撲結構如圖1所示。……