张 豪，邵国庆

（中国矿业大学信电学院，徐州 221116）

三电平PWM整流器定频直接功率控制的研究

张 豪，邵国庆

（中国矿业大学信电学院，徐州 221116）

以三电平电压型 PWM 整流器的数学模型为基础，结合瞬时功率理论，本文提出了一种基于空间电压矢量脉宽调制的三电平 PWM 整流器定频直接功率控制策略。其控制结构是由电压外环、功率内环组成的双闭环控制系统。该系统一方面采用功率前馈解耦控制，实现了动态过程中有功功率和无功功率的解耦直接控制；另一方面采用空间电压矢量调制，固定了开关频率，从而简化了滤波器的设计。仿真结果表明：该控制策略实现了单位功率因数运行、中点电位平衡、电流谐波小的良好动、静态性能。

三电平；PWM整流器；瞬时功率；直接功率控制；固定开关频率；前馈解耦

前言

传统的不控整流器（二极管整流）或相控整流器（晶闸管整流）存在诸多问题，如能量不能双向流动、深控时网侧功率因数低、网侧谐波电流对电网产生谐波“污染”、闭环控制时动态响应相对较慢等，这些问题在高压大容量场合尤为突出。因此，在诸如高压直流输电、有源电力滤波、电气传动、新型UPS以及太阳能、风能等可再生能源的并网发电等领域，PWM整流器必然会得到越来越多的应用。与此同时，应用三电平技术的 PWM 整流器会产生许多独特的优势，如网侧电流谐波畸变率低、开关频率低、器件承压低、输出du/dt小等。因此，三电平PWM整流器在高压、大功率领域具有广阔的应用前景[1]。……