電網(wǎng)電壓不平衡下直接功率矢量控制

摘要：基于三電平PWM整流器的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合瞬時(shí)功率理論得到了三電平PWM整流器的功率數(shù)學(xué)模型。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)整流器進(jìn)行分析得到了功率表達(dá)式。根據(jù)功率數(shù)學(xué)模型提出了用于電網(wǎng)電壓不平衡抑制交流側(cè)三相電流負(fù)序分量的DPC-SVM控制策略。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，此處提出的控制策略能有效抑制交流側(cè)負(fù)序電流。
關(guān)鍵詞：整流器；電網(wǎng)電壓不平衡；矢量控制

1 引言
在電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)，為使PWM整流器能正常工作，需研究新的控制策略。在當(dāng)前電網(wǎng)環(huán)境下，由于如三相電網(wǎng)配電時(shí)三相負(fù)載不平衡；使用大容量單相負(fù)載；不對(duì)稱故障或非全相運(yùn)行造成的三相不對(duì)稱；輸電系統(tǒng)不對(duì)稱。以下原因常會(huì)造成電網(wǎng)電壓不平衡等一些原因，常會(huì)造成電網(wǎng)電壓不平衡。通常，整流器本身的參數(shù)也是導(dǎo)致三相電網(wǎng)不平衡的因素之一，但通過(guò)整流器的合理設(shè)計(jì)可適當(dāng)消除這種不平衡。為此，這里主要研究了在電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)三電平PWM整流器的直接功率控制。在研究三相電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)，假設(shè)三電平PWM整流器本身參數(shù)是對(duì)稱的。

2 原理與設(shè)計(jì)
2．1 三電平PWM整流器數(shù)學(xué)模型
由三電平整流器的結(jié)構(gòu)分析可得三電平整流器在α，β坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為：

式中：P0，Q0為有功、無(wú)功的平均值；Pc2，Qc2為有功、無(wú)功的余弦項(xiàng)諧波峰值；Ps2，Qs2為有功、無(wú)功的正弦項(xiàng)諧波峰值。
在電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)，整流器網(wǎng)側(cè)有功、無(wú)功功率的平均值及其二次諧波分量的表達(dá)式為：