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基于MATLAB的高功率因数整流器仿真实验平台研究

作者:时间:2009-08-27来源:网络收藏
3.3 功率因数测量模块
因数测量包括功率因数、基波位移因数、畸变因数、以及有功功率、无功功率、视在功率等。对于三相系统,如果三相电压电流波形对称,则有功功率为三相有功之和,无功功率为三相无功之和,如图5所示。此模块可测量三相系统功率因数,以及有功、无功、视在功率等。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/188706.htm


4 基于仿真模块的三相VSR系统的仿真
整个系统是由一个电压环和2个电流环组成的双内环单外环的双环控制结构,电压环不仅控制直流输出电压,并将电压环调节器的输出作为有功电流id的给定,无功电流iq的给定可以直接设为零。在电流电压双环系统中,作为内环的电流环直接决定着整个系统动静态特性的优劣。整个系统的仿真模型如图6所示,该系统包括主电路模块、检测模块、电流解耦控制模块、SVPWM模块以及测量模块。该模型中的主要模块均从kongde模块库中添加,按照功能连接好相应模块即可仿真。设置系统参数,具体参数如表l所示。

设置好参数后可对系统仿真。突增负载时交流侧电压、电流波形与直流侧负载波形如图7所示;突增负载时交流侧三相电流波形如图8所示;突减负载时交流侧电压电流波形与直流侧负载波形如图9所示;突减负载时交流侧三相电流波形如图10所示。

通过仿真结果可以看出:基于空间电压矢量的电流解耦控制算法,使三相VSR在稳态时交流侧电流波形对称且为正弦,相电流与相电压同相位,且直流侧电压稳定,负载突变时,电压有一定波动,但很快在一个周波内跟上给定值,可见系统具有较强的鲁棒性。通过测量可知,三相系统的功率因数近似为1,并测量其中一相的电压、电流,测得基波位移因数以及畸变因数均近似为l。在暂态过程中,电流具有快速的跟随性能,系统暂态过渡时间短。在负载突变发生时,都能保持正弦电流波形,并且保持运行。三相VSR的基于空间电压矢量的电流解耦控制,直流侧电压更稳定,纹波更小,功率因数较高。同时三相VSR亦可运行在单位功率因数逆变状态。


5 结语
所建立的仿真平台可提供一个更深入学习基本理论的机会,而不是仅限于书本知识,在仿真过程中。必然会碰到各种问题,通过改变各种参数来分析波形,从而分析参数对整个仿真系统的影响。仿真平台有一定局限性,只对几种常见的进行封装,同时有些参数固定,比如PWM周期(0.02 s),若要改变周期,同时也得改变电源周期,这些还有待改进。


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