基于瞬時無功理論與三相全橋Delta逆變器

摘要：通過對Delta逆變器與瞬時無功理論檢測原理的分析，給出了依據瞬時無功理論檢測原理的改進方法一基于同步旋轉Park變換的d-q法，實現了三相全橋式DeIta逆變器式交流凈化穩壓電源的設計，給出了詳細的設計方法。仿真實驗證明，該方法經濟實用，具有較強的工業應用前景。
關鍵詞：瞬時無功理論；Delta逆變器；d-q法

0 引言
提高電能質量、節能降耗是當今電力系統急需解決的重大課題。最近幾年出現了一種電力電子應用新技術，即。Delta逆變技術。這項新技術，是國際上正在廣泛研究的串聯、并聯和串并聯結構補償電路的基礎，能有效提高電能質量，因而引起了業界日益廣泛的關注。
瞬時無功理論(日本學者赤木泰文于1983年首次提出)檢測原理的改進方法一基于同步旋轉Park變換的d-q法，是目前諧波實時計算的主要方法，此法的特點是不僅簡化了對稱無畸變下的電流增量檢測，而且也適用于不對稱有畸變的市電電壓檢測。因此文章對采用d-q法來實現三相半橋式Delta逆變器式交流凈化穩壓電源進行了研究，并給出了仿真和實驗結果與分析。

1 Delta逆變器與瞬時無功理論
Delta逆變器是用電壓增量(電壓波動值±Vu和諧波分量uh)或者電流增量(無功電流iq和諧波電流ih)做調制波或參考信號，對高開關頻率PWM逆變器進行控制的一種特殊方式、特殊用途的逆變器，其作用是對電壓增量或電流增量進行補償。Delta逆變器工作在高開關頻率線性PWM狀態，能夠基本不失真地比例復現電壓或電流增量的數值和波形；能滿足對市電電壓波動值±Vu進行正、負補償的要求；主要應用在交流凈化穩壓器、無功補償與電力有源濾波器、電能質量綜合補償器和串并聯補償式在線UPS等領域。
三相瞬時無功理論是日本學者赤木泰文于1983年首先提出的，此后經不斷研究逐漸得到了完善。現已包括p-q法、ip-iq法和d-q法。p-q法最早應用，是僅適用于對稱三相且無畸變的市電電網；ip-iq法不僅對電源電壓畸變有效，而且也適合于不對稱三相市電電網的檢測；基于同步旋轉Park變換的d-q法，不僅簡化了對稱無畸變下的電流增量檢測，而且也適用于不對稱、有畸變的市電電網檢測。
d-q法是目前諧波實時計算的主要方法，此法的特點是不僅簡化了對稱無畸變下的電流增量檢測，而且也適用于不對稱有畸變的市電電壓檢測，其基本原理如圖1所示。