电网电压不平衡时,三相PWM整流器直流电压将产生6、12、18等6的整数倍的特征谐波和2、4、8、10等次数的非特征谐波,直流电压谐波通过PWM作用反过来又会影响三相PWM整流器交流电流波形,使交流电流波形中含有奇次谐波。其中直流电压2次谐波和由其产生的交流电流3次谐波,因频率低、幅值高严重影响了三相PWM整流器的运行性能,因此,有必要研究电网电压不平衡条件下三相PWM整流器的控制策略,以抑制直流电压中的2次谐波。本文对三相PWM整流器基于正、负序旋转坐标系下的双电流不平衡控制策略进行了深入的理论分析和仿真研究,在此控制策略的基础上,提出了电网电压不平衡条件下基于虚拟磁链的无交流电压传感器控制策略。 论文首先利用MATLAB仿真工具建立了基于正、负序旋转坐标系下双电流控制系统的仿真模型,并对该控制策略进行了深入的仿真研究。其次,电网电压不平衡条件下,三相电路的无功功率情况比较复杂,一般来说,不同定义的无功功率适合不同的控制领域,鉴于此,本文讨论了两种不同定义的无功功率在PWM整流器不平衡控制系统中的应用。最后,重点探讨了双电流不平衡控制策略下交流侧电感的设计原则,并与平衡控制策略下交流侧电感的设计原则进行了对比。结果表明,不平衡控制策略下与平衡控制策略下交流侧电感的设计原则有很大的不同。平衡控制策略是通过抑制交流电流的负序分量来抑制直流电压2次谐波的,在一定负序电压下,交流侧电感越小,交流电流的负序分量越大,直流电压2次谐波越大,因此,平衡控制策略下,为了抑制直流电压2次谐波,应在满足瞬态电流跟踪要求的前提下,尽量增大交流侧电感的取值;而不平衡控制策略是通过在交流电流中加入适当的负序电流来抑制直流电压2次谐波的,但由于负序电流的加入,三相电感上会产生2次脉动的瞬时功率,在网侧瞬时功率恒定的条件下,直流侧瞬时功率含2次脉动分量,并且交流侧电感越大,直流侧瞬时功率2次脉动分量就越大,直流电压2次谐波就越大,因此不平衡控制策略下,在交流电流的谐波畸变率满足要求的前提下,应尽可能的减小交流侧电感的取值,仿真结果验证了上述结论的正确性。 另外,本文提出了两种基于虚拟磁链的无交流电压传感器控制策略,一种是