【文章內容簡介】 無功余弦、正弦項諧波峰值； 由前面的矢量關系式易推得： （34）顯然，由式（32）、（33）及（34）可以看出：由于電網(wǎng)電壓的不平衡，即電網(wǎng)負序電壓的存在，三相PWM整流器網(wǎng)側瞬時有功功率p(t)、無功功率q(t)均還有2次脈動分量。忽略各種損耗，輸入輸出功率守恒，如果網(wǎng)側瞬時有功功率p(t)含有2次脈動分量，則輸出直流電壓就含有2次脈動分量。 因此，為了抑制直流電壓2次脈動分量，必須控制網(wǎng)側瞬時有功功率的2次脈動分量為零，即使；另外，為了使整流器平均單位功率因數(shù)運行，必須控制瞬時無功功率的直流分量。設相關的有功、無功功率指令為并由式（34）可得功率指令的矩陣表達式，如下： (35)由前面的分析可知：為了抑制直流電壓2次諧波，得到平均單位功率因數(shù)，必須使。將上述控制要求代入式（35），并求逆變換，即可獲得抑制三相PWM整流器直流電壓波動控制時的電流控制指令： = (36) 式中， 根據(jù)式（36）產(chǎn)生電流控制指令，就可以控制有功功率2次諧波分量的系數(shù)PcPs2等于零，平均無功功率Q0等于零， 抑制了直流電壓的2次諧波，實現(xiàn)了平均單位因數(shù)控制。但是瞬時無功功率仍存在2次諧波分量，這是由于四個控制變量，因而無法同時滿足的控制要求。換言之，無法在P0受控條件下，同時滿足的控制要求。 由式（36）我們還可以看出，當電網(wǎng)電壓不平衡時，為了抑制三相PWM整流器直流電壓的2次諧波，必須使三相PWM整流器交流電流存在一定量的負序分量。這樣，當三相PWM整流器直流電壓2次諧波得以抑制時，不僅瞬時無功功率仍存在2次諧波分量，而且三相PWM整流器交流側還會有負序電流。也就是說，通過增加交流電流的負序電流來達到抑制交流電壓2次諧波的目的。 基于正、負序旋轉坐標系下雙電流控制策略的工作原理 為了對三相電流進行控制，這里采用結構完全對稱的正、負序旋轉坐標系（d,q）下的雙電流內環(huán)控制，即正、負序雙電流調節(jié)器。它是對正序電流和負序電流獨立控制；在正序旋轉坐標系中，對正序電流進行控制；在負序旋轉坐標系中，對負序電流進行控制。由于正、負序電流控制指令均只含直流分量而不含有2次分量，因此兩組調節(jié)器都是對直流量進行控制，所以不用增加控制增益，進而減小了系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素，還可以實現(xiàn)正、負序電流的無靜差控制。從式（220）所示的正、負序旋轉坐標系下三相PWM整流器的模型方程可以看出，PWM整流器正、負序d、q軸分量相互耦合，因此對于電流控制指令、可分別采用正序、負序前饋解耦控制，以產(chǎn)生相應的整流橋交流輸入電壓控制指令。當電流調節(jié)器采用PI調節(jié)器時，則可以得到正序電流內環(huán)前饋解耦控制算法： (37)負序電流內環(huán)前饋解耦控制算法： （38） 式中，PI表示PI調節(jié)器的傳遞函數(shù)，即；、分別為電流內環(huán)PI調節(jié)器的比例調節(jié)增益和積分調節(jié)增益。 顯然，由式（37）、（38）可以看出：采用正、負序雙電流調節(jié)器，在正、負序旋轉坐標系中分別對正、負序電流進行獨立控制，使三相PWM整流器的正、負序電流內環(huán)實現(xiàn)了解耦控制。由于表示三相PWM整流器平均有功功率指令，因而與直流電壓平均值相關，當三相PWM整流器直流電壓調節(jié)器采用PI調節(jié)器時，其調節(jié)器輸出與直流電流指令相對應，因此三相PWM整流器直流電流指令為： （39）式中，、分別為電壓外環(huán)PI調節(jié)器的比例調節(jié)增益和積分調節(jié)增益。則三相PWM整流器平均有功功率指令為： （310）然后根據(jù)前面分析的抑制直流電壓2次諧波和平均單位功率因數(shù)控制的控制算法，由式（36）求出交流電流控制指令進而友正、負序雙電流調節(jié)器，產(chǎn)生相應的整流橋交流輸入側電壓控制指令將其轉換到三相靜止坐標系下，可以得到整流橋交流側參考電壓空間矢量： （311）由整流橋交流側參考電壓空間矢量,就可以對整流器進行空間矢量PWM（SVPWM）調制，產(chǎn)生控制要求的SVPWM開關信號，控制功率開關器件的導通與關斷，使整流器平均單位功率因數(shù)運行，且輸出穩(wěn)定的直流電壓。 三相PWM整流器正、負序雙電流內環(huán)獨立控制系統(tǒng)結構圖如圖31所示。 圖31 三相PWM整流器正、負序雙電流內環(huán)獨立控制系統(tǒng)結構圖顯然，在正、負序雙電流內環(huán)結構中，若電流調節(jié)器均設計為PI調節(jié)器，便可實現(xiàn)三相PWM整流器正、負序電流的無靜差控制，從而使。這樣，理論上即可抑制因電網(wǎng)電壓不平衡所導致的三相PWM整流器直流電壓2 次諧波。值得關注的是：這種不平衡控制策略實際上是在三相PWM整流器網(wǎng)側交流電流中加入適當?shù)呢撔螂娏?，以滿足直流電壓的控制要求。但負序電流的加入，又使PWM整流器三相交流電流不對稱。第四章 基于正、負序旋轉坐標系下雙電流控制策略的仿真研究MATLAB是矩陣實驗室（Matrix Laboratory）的簡稱，是美國MathWorks公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術計算語言和交互式環(huán)境，主要包括MATLAB和Simulink兩大部分。軟件簡介：Simulink是MATLAB最重要的組件之一，它提供一個動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境。在該環(huán)境中，無需大量書寫程序，而只需要通過簡單直觀的鼠標操作，就可構造出復雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應面廣、結構和流程清晰及仿真精細、貼近實際、效率高、靈活等優(yōu)點，并基于以上優(yōu)點Simulink已被廣泛應用于控制理論和數(shù)字信號處理的復雜仿真和設計。同時有大量的第三方軟件和硬件可應用于或被要求應用于Simulink。功能：Simulink是MATLAB中的一種可視化仿真工具， 是一種基于MATLAB的框圖設計環(huán)境，是實現(xiàn)動態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和分析的一個軟件包，被廣泛應用于線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)、數(shù)字控制及數(shù)字信號處理的建模和仿真中。Simulink可以用連續(xù)采樣時間、離散采樣時間或兩種混合的采樣時間進行建模，它也支持多速率系統(tǒng)，也就是系統(tǒng)中的不同部分具有不同的采樣速率。為了創(chuàng)建動態(tài)系統(tǒng)模型，Simulink提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口(GUI) ，這個創(chuàng)建過程只需單擊和拖動鼠標操作就能完成，它提供了一種更快捷、直接明了的方式，而且用戶可以立即看到系統(tǒng)的仿真結果。 　　Simulinkamp。reg。是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領域仿真和基于模型的設計工具。對各種時變系統(tǒng)，包括通訊、控制、信號處理、視頻處理和圖像處理系統(tǒng)，Simulink提供了交互式圖形化環(huán)境和可定制模塊庫來對其進行設計、仿真、執(zhí)行和測試。