杨 頔 姚 钢 周荔丹

功率变化环境下的四线制Vienna整流器优化联合控制方法

杨 頔 姚 钢 周荔丹

（上海交通大学电气工程系电力传输与功率变换控制教育部重点实验室 上海 200240）

在传统双闭环比例积分（PI）控制器调节下，功率的变化会造成三相四线制Vienna整流器中交流电流的过零点畸变问题。为克服这一现象，该文首先从电流工作模式，即连续与断续模式角度讨论功率变化对电流波形的影响，基于此提出PI-前馈干预-重复控制的联合控制策略，该联合控制策略中，一方面可通过占空比前馈干预使电流在过零点处不存在畸变问题；另一方面利用重复控制，进一步抑制电流谐波，提高电流跟踪精度。然后对该四线制Vienna整流控制系统进行控制器参数设计和稳定性验证。最后通过仿真和实验结果表明，上述功率变化以及占空比前馈干预对电流波形的影响，并验证了该联合控制方法在功率变化环境下工作的可行性。

Vienna整流器 占空比前馈 重复控制 PI控制器 连续电流模式

0 引言

Vienna整流器是1994年J. W. Kolar教授提出的一种三电平单向功率传输整流拓扑。该拓扑与传统两电平拓扑相比，具有功率密度高、无需考虑死区、开关应力低等特点[1-2]，近年来被广泛应用于电池储能、微电网、航空电源、风力发电[3-4]等领域，尤其适合作为功率因数校正（Power Factor Correction, PFC）电路[5-6]。

然而，目前对Vienna整流器拓扑的研究多局限于三相三线制，三相四线制Vienna整流器在三相三线制拓扑的基础上多出一条中性线从而保证三相可以进行解耦，增加了控制自由度，在调制上更为灵活。……