论文研究-三相SVPWM整流器控制系统的研究 .pdf
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中国科技论文在线
三相 SVPWM 整流器控制系统的研究
俞良，张建文，严双喜
**
作者简介：俞良 (1987-)，男，硕士研究生，主要研究方向：电气设备故障诊断技术
通信联系人：张建文 (1968-)，男，博士，教授，主要研究方向：高电压技术、电气设备监测与故障诊断方
面的教学和科研工作. E-mail: zhang680420@sohu.com
（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 221008）
摘要：介绍了三相电压型 PWM 整流器的工作原理，分析其数学模型。设计了用空间矢量调5
制(SVPWM)建立基于电压和电流双闭环的数学模型和控制策略模型，研究了其前馈解耦控
制策略。最后利用 Matlab/Simulink 工具箱建立了三相电压型 PWM 整流器的仿真模型，并
进行了仿真。仿真结果表明：该系统具有良好的静态、动态性能，并且实现了网侧单位功率
因数运行及能量的双向流动，从而验证了该控制系统设计的有效性。
关键词：PWM 整流器；双闭环控制；空间矢量调制；仿真 10
中图分类号：TM921.5
Research on Three-phase SVPWM Rectifier Control System
Yu Liang, Zhang Jianwen, Yan Shuangxi
(School of Information and Electrial Engineering,China University of Mining and Technology, 15
Jiangsu Xuzhou 221008)
Abstract: This paper introduce the operation theory of three-phase PWM voltage source rectifier,
analyses the mathematic model. Applying the space vector modulation(SVPWM), the mathematic
model and control strategy model are built based on double closed-loop control of voltage and
current. Reserch its feed forward decoupling control.Finally, the double close-loop control system 20
was simulated, simulation results under MATLAB/SIMULINK verified that the system had good
static and dynamic performances,and also achieved the target of the grid-side unity power factor
and bi-direction energy flow,which verified the effectiveness of the system.
Key words:
PWM rectifier;double closed-loop control;SVPWM;simulation
25
0 引言
随着电力电子器件的发展，PWM 整流技术已经成为电力电子技术的一个热点。常规的
整流环节广泛采用了二极管不控整流电路或晶闸管相控整流电路，因而对电网注入了大量谐
波及无功，造成了严重的电网“污染”
[1]
。而新型 PWM 整流器具有网侧电流谐波低、功率
因数高、能量双向流动及恒定直流电压控制等优点,得到了广泛的应用和研究。在对 PWM 整30
流器的研究过程中，学者先后提出了多种控制方案，其中 SVPWM 以其直流电压利用率高、
快速动态响应等优点而备受研究者们的关注
[2][3]
。
1 三相 VSR 的工作原理及数学模型
三相 PWM 整流器主电路如图(1)所示，其在 d -
q
坐标系下的数学模型为：
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