基于MATLAB的高功率因數整流器仿真實(shí)驗平臺研究

4 基于仿真模塊的三相VSR系統的仿真
整個(gè)系統是由一個(gè)電壓環(huán)和2個(gè)電流環(huán)組成的雙內環(huán)單外環(huán)的雙環(huán)控制結構，電壓環(huán)不僅控制直流輸出電壓，并將電壓環(huán)調節器的輸出作為有功電流id的給定，無(wú)功電流iq的給定可以直接設為零。在電流電壓雙環(huán)系統中，作為內環(huán)的電流環(huán)直接決定著(zhù)整個(gè)系統動(dòng)靜態(tài)特性的優(yōu)劣。整個(gè)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(shí)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(shí)交流側三相電流波形如圖8所示；突減負載時(shí)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(shí)交流側三相電流波形如圖10所示。

通過(guò)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(tài)時(shí)交流側電流波形對稱(chēng)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(shí)，電壓有一定波動(dòng)，但很快在一個(gè)周波內跟上給定值，可見(jiàn)系統具有較強的魯棒性。通過(guò)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(tài)過(guò)程中，電流具有快速的跟隨性能，系統暫態(tài)過(guò)渡時(shí)間短。在負載突變發(fā)生時(shí)，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(shí)三相VSR亦可運行在單位功率因數逆變狀態(tài)。

5 結語(yǔ)
所建立的仿真平臺可提供一個(gè)更深入學(xué)習基本理論的機會(huì )，而不是僅限于書(shū)本知識，在仿真過(guò)程中。必然會(huì )碰到各種問(wèn)題，通過(guò)改變各種參數來(lái)分析波形，從而分析參數對整個(gè)仿真系統的影響。仿真平臺有一定局限性，只對幾種常見(jiàn)的整流器進(jìn)行封裝，同時(shí)有些參數固定，比如PWM周期(0．02 s)，若要改變周期，同時(shí)也得改變電源周期，這些還有待改進(jìn)。