【文章內(nèi)容簡介】 值；、 分別為2次無功余弦、正弦項諧波峰值； 由前面的矢量關(guān)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(cè)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(cè)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(cè)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(shè)相關(guān)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(cè)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(zhuǎn)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(jié)構(gòu)完全對稱的正、負序旋轉(zhuǎn)坐標系（d,q）下的雙電流內(nèi)環(huán)控制，即正、負序雙電流調(diào)節(jié)器。它是對正序電流和負序電流獨立控制；在正序旋轉(zhuǎn)坐標系中，對正序電流進行控制；在負序旋轉(zhuǎn)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(diào)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(zhuǎn)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(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器時，則可以得到正序電流內(nèi)環(huán)前饋解耦控制算法： (37)負序電流內(nèi)環(huán)前饋解耦控制算法： （38） 式中，PI表示PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)，即；、分別為電流內(nèi)環(huán)PI調(diào)節(jié)器的比例調(diào)節(jié)增益和積分調(diào)節(jié)增益。 顯然，由式（37）、（38）可以看出：采用正、負序雙電流調(diào)節(jié)器，在正、負序旋轉(zhuǎn)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(nèi)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(guān)，當三相PWM整流器直流電壓調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器時，其調(diào)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(diào)節(jié)器的比例調(diào)節(jié)增益和積分調(diào)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(diào)節(jié)器，產(chǎn)生相應的整流橋交流輸入側(cè)電壓控制指令將其轉(zhuǎn)換到三相靜止坐標系下，可以得到整流橋交流側(cè)參考電壓空間矢量： （311）由整流橋交流側(cè)參考電壓空間矢量,就可以對整流器進行空間矢量PWM（SVPWM）調(diào)制，產(chǎn)生控制要求的SVPWM開關(guān)信號，控制功率開關(guān)器件的導通與關(guān)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(nèi)環(huán)獨立控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖31所示。 圖31 三相PWM整流器正、負序雙電流內(nèi)環(huán)獨立控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖顯然，在正、負序雙電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)中，若電流調(diào)節(jié)器均設(shè)計為PI調(diào)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(guān)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(cè)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(zhuǎn)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(shù)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(gòu)造出復雜的系統(tǒng)。Simulink具有適應面廣、結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)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(jié)果。 　　Simulinkamp。reg。是用于動態(tài)系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)的多領(lǐng)域仿真和基于模型的設(shè)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(shè)計、仿真、執(zhí)