基于双控制因数的VIENNA整流器中点电位平衡设计
2020-07-13吴志远高文根
四川轻化工大学学报(自然科学版) 2020年3期
关键词:控制策略
吴志远,高文根
(安徽工程大学电气工程学院,安徽 芜湖 241000)
引言
当前,三相VIENNA整流器被普遍应用[1-2],其直流输出电压的一半为每个功率器件所承受的最大电压,在相同环境下,其输入电流谐波含量少,系统具有很好的稳定性和快速性[3]。相对其他整流器,三相VIENNA整流器电路拓扑结构简单、主电路上功率开关管数量少、上下桥臂不存在直通的情况,不用考虑二极管的反向恢复问题,也不用为功率开关管驱动设置死区,适合高功率及高压场合[4-6]。其拓扑结构受到国内外学者广泛关注和深入研究[7]。
三相VIENNA整流器中点电位不平衡问题研究是非常有必要的,中点电位不平衡主要原因是直流侧上下电容充放电时间不均衡。针对VIENNA整流器中点电位不平衡问题,国内外学者进行了研究[8],并研究出了一些较为有效解决上下电容分压偏差较大的方法[9-10]。目前采用的方法主要有两种:一是基于PWM调制,通过注入零序电压抑制上下电容电压偏差[11-13],二是基于SVPWM调制,通过改变上下电容充放电作用时间抑制上下电容电压偏差[14]。
已有的三相VIENNA整流器中点平衡控制策略是引入上下电容电压偏差通过PI控制器控制直流侧上下电容作用时间,使中点电位达到平衡。本文提出了双控制因数中点平衡控制策略,有效地解决中点电位不平衡问题。与已有的中点平衡策略相比较,本文创新之处是:首先引入上下电容电压偏差通过P控制器控制中点电位快速达到平衡;其次引入直流侧上电容电压与直流侧输出电压一半的偏差通过PI控制器控制,不仅抑制中点电位波动范围,还优化了中点电位达到平衡响应速度;……
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