基于MATLAB的高功率因數整流器仿真實驗平臺

　　4 基于仿真模塊的三相VSR系統的仿真

　　整個系統是由一個電壓環和2個電流環組成的雙內環單外環的雙環控制結構，電壓環不僅控制直流輸出電壓，并將電壓環調節器的輸出作為有功電流id的給定，無功電流iq的給定可以直接設為零。在電流電壓雙環系統中，作為內環的電流環直接決定著整個系統動靜態特性的優劣。整個系統的仿真模型如圖6所示，該系統包括主電路模塊、檢測模塊、電流解耦控制模塊、SVPWM模塊以及測量模塊。該模型中的主要模塊均從kongde模塊庫中添加，按照功能連接好相應模塊即可仿真。設置系統參數，具體參數如表l所示。

　　設置好參數后可對系統仿真。突增負載時交流側電壓、電流波形與直流側負載波形如圖7所示；突增負載時交流側三相電流波形如圖8所示；突減負載時交流側電壓電流波形與直流側負載波形如圖9所示；突減負載時交流側三相電流波形如圖10所示。

　　通過仿真結果可以看出：基于空間電壓矢量的電流解耦控制算法，使三相VSR在穩態時交流側電流波形對稱且為正弦，相電流與相電壓同相位，且直流側電壓穩定，負載突變時，電壓有一定波動，但很快在一個周波內跟上給定值，可見系統具有較強的魯棒性。通過測量可知，三相系統的功率因數近似為1，并測量其中一相的電壓、電流，測得基波位移因數以及畸變因數均近似為l。在暫態過程中，電流具有快速的跟隨性能，系統暫態過渡時間短。在負載突變發生時，都能保持正弦電流波形，并且保持高功率因數運行。三相VSR的基于空間電壓矢量的電流解耦控制，直流側電壓更穩定，紋波更小，功率因數較高。同時三相VSR亦可運行在單位功率因數逆變狀態。

　　5 結語

　　所建立的仿真平臺可提供一個更深入學習基本理論的機會，而不是僅限于書本知識，在仿真過程中。必然會碰到各種問題，通過改變各種參數來分析波形，從而分析參數對整個仿真系統的影響。仿真平臺有一定局限性，只對幾種常見的整流器進行封裝，同時有些參數固定，比如PWM周期(0．02 s)，若要改變周期，同時也得改變電源周期，這些還有待改進。