基于PSCAD/EMTDC的數(shù)控電容在PWM整流器中的應(yīng)用仿真研究

2 000 μF、5 000 μF時的直流側(cè)電壓變化曲線如圖4所示。

基于軟件仿真數(shù)據(jù)驗證[6]得出以下結(jié)論：當(dāng)電容取值大于1 100μF時，滿足紋波小于1%的要求;當(dāng)電容取值小于2 000 μF時，可以較快地反應(yīng)電壓跟隨性指標(biāo)。因此確定電容取值范圍為1 100～2 000μF。
3.2.2直流側(cè)電壓抗擾性分析
參考文獻(xiàn)[1]分析直流側(cè)電壓的抗擾性的依據(jù)是PWM整流器的工作模式由最大功率整流變化到最大功率逆變時引起的直流側(cè)電壓波動最嚴(yán)重的情況，此時輸入輸出功率偏差最大，過渡過程最長。而PWM整流器經(jīng)常工作在相同的工作模式下，可以根據(jù)直流電壓上的諧波要求來設(shè)計電容，穩(wěn)態(tài)時直流輸入電流為直流量，諧波主要來源于一個開關(guān)周期內(nèi)的開關(guān)諧波，其能量很小，引起的直流電壓波動也很小，設(shè)計電容值遠(yuǎn)小于參考文獻(xiàn)[1]中的電容設(shè)定上限值。因此，在直流側(cè)電壓跟隨性指標(biāo)確定的電容范圍內(nèi)，直流側(cè)電壓的抗擾性變化不大。
綜上分析表明，PWM整流器工作在相同模式時，電容值的調(diào)整對于改善直流側(cè)電壓跟隨性能效果明顯，但是對于改善直流側(cè)電壓抗擾性效果有限。
　與改善PWM整流器網(wǎng)側(cè)電流時的在線調(diào)整數(shù)控電感的方法不同[7]，數(shù)控電容參數(shù)的調(diào)整需要在直流側(cè)電壓參考值發(fā)生變化前完成，并且調(diào)整量分檔盡量小，否則會出現(xiàn)較大的電壓波動。
本文使用PSCAD/EMTDC軟件建立了PWM整流器的仿真模型?；谲浖抡骝炞C的確定電容取值在較小范圍。提出了利用數(shù)控電容替代傳統(tǒng)的電容器，使得電容在線調(diào)整改善電壓環(huán)的動態(tài)響應(yīng)的方法。仿真結(jié)果表明，電容的變化對直流側(cè)電壓跟隨性能改善效果顯著。該方法可根據(jù)不同情況下的控制要求，預(yù)先調(diào)整電容，靈活實現(xiàn)直流側(cè)電壓控制目標(biāo)，在小功率電源變換電路和控制電路中有一定應(yīng)用價值。
參考文獻(xiàn)
[1] 張崇巍, 張興. PWM整流器及其控制[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2003.
[2] BLASKO V,KAURA V. A new mathematical model and control of a three-phase AC-DC voltage source converter[J]. IEEE transactions on Power E1ectronics,1997,12(1):116-123．
[3] 伍旭鵬.三相電壓型PWM整流器的研究[D].長沙：湖南大學(xué),2009.
[4] 吳慶彪.基于dSPACE 的PWM整流器的研究[D].上海：東華大學(xué),2010.
[5] 張嶺,谷志鋒,尹志勇. 動態(tài)電壓恢復(fù)器同步基準(zhǔn)正弦電路設(shè)計實現(xiàn)[J].電子設(shè)計工程, 2010,18(11):33-36.
[6] 張嶺,曹曼,邢婭浪.基于軟件仿真驗證的含運放電路應(yīng)用設(shè)計[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2010,33(22):12-14.
[7] 張嶺,趙錦成,邵天章,等.基于數(shù)控電感的PWM整流器網(wǎng)側(cè)電流改善研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2011,37(06):74-76.