戴鹏，董苏，程尧，符晓

（中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏 徐州 221008）

1 引言

三相电压源型PWM整流器（VSR）可以实现网侧电流正弦化、单位功率因数运行以及能量双向流动等功能，在高性能变流系统中获得广泛应用［1］。常用的电压定向控制（VOC），由于采用的传感器较多，增加系统成本的同时带来相应的检测误差和复杂性。虚拟磁链定向控制（VFOC），省去电网电压传感器，通过估计虚拟磁链间接获得坐标变换中所需要的电网电压角度信息［2］。

传统VFOC控制策略基于两相旋转坐标系下的三相VSR数学模型，因模型中含有交叉耦合项，需要前馈解耦控制，使整个控制系统的结构变得复杂。为避免上述缺点，本文研究了两相静止坐标系下的VFOC控制策略，电流控制采用比例谐振（PR）调节器取代传统的PI调节器。PR调节器能够将输入信号幅值放大，而不改变给定信号的相位和频率，实现交流量在两相静止坐标系下的稳态无静差控制［3］，简化了控制系统的设计。仿真和实验结果证明了该方法的可行性。

2 两相静止坐标系下的VFOC控制策略

2.1 两相静止坐标系下三相VSR的数学模型

三相VSR的主电路拓扑结构如图1所示。其中，ea，eb，ec为三相电网电压，L，R 为进线电抗器的电感和电阻，Udc为直流母线电压。

图1 三相VSR的主电路拓扑结构Fig.1 Main circuit topology of three－phase VSR

忽略进线电抗器和线路的电阻R，则在α－β坐标系下PWM整流器的电压方程为

式中：Sa，Sb，Sc为三相桥臂的开关函数，为1时表示桥臂上管开通，下管关断，为0表示桥臂下管开通，上管关断；eα，eβ，iα，iβ分别为电网电压和电流的α，β分量。……