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【2023.06西南交大电力电子在电力系统中的应用】 目录
步骤一#xff1a;基于滞环电流控制的PWM整流器仿真
1.1 仿真要求
1.2 仿真电路原理及设计
1.2.1 主电路的搭建
1.2.2 控制电路的搭建
1.3 波形分析
步骤二#xff1a;从PWM整流器到STATCOM仿真
2…【仅供参考】
【2023.06西南交大电力电子在电力系统中的应用】 目录
步骤一基于滞环电流控制的PWM整流器仿真
1.1 仿真要求
1.2 仿真电路原理及设计
1.2.1 主电路的搭建
1.2.2 控制电路的搭建
1.3 波形分析
步骤二从PWM整流器到STATCOM仿真
2.1 仿真要求
2.2 仿真电路设计
2.2.1 主电路的搭建
2.2.2 控制电路的搭建
步骤三从STATCOM整流器到APF仿真
3.1 仿真要求
3.2 仿真电路设计
3.3 波形分析 步骤一基于滞环电流控制的PWM整流器仿真
1.1 仿真要求
搭建三相两电平电压型PWM整流器主电路网侧输入电压为三相工频380V直流输出电压为750V功率开关采用IGBT适用三相PLL模块dq模型检测电流有功无功、搭建三相电流滞环控制模块、直流电压PI控制模块要求控制网侧功率因数为1仿真并分析网侧电压和电流波形、三相PWM整流器输入端口电压波形及输出直流电压波形给出直流负载突变时前述电压和电流波形。
1.2 仿真电路原理及设计 1.2.1 主电路的搭建 如图网侧输入电压为三相工频380V直流输出电压为750V功率开关采用IGBT 1.2.2 控制电路的搭建 首先根据控制模型 可得PWM变流器输出电压为 公式中的比例系数与微分可通过PI控制器近似实现可得如下框图 相应simulink仿真电路如下 但是该控制模型结构较为复杂故直接简化采用滞环电流比较的直接电流控制系统。这种系统结构简单电流响应速度快控制运算中未使用电路参数系统鲁棒性好。 其基本原理是把指令电流i*和实际输出电流i的偏差i*−i作为滞环比较器的输入。 S1通时i增大滞环比较器输出为负S2通时i减小滞环比较器输出为正通过环宽为2ΔI的滞环比较器的控制i在i*ΔI和i*−ΔI的范围内呈锯齿状地跟踪指令电流i* 在simulink中搭建三相电流滞环控制模块如下指令电流为Iref实际输出电流为I 1.3 波形分析 由所的波形可知控制网侧功率因数近似为1。 PI参数选择kp: 0.565ki: 0.765。 通过step模块相加的跳变波形来控制背对背IGBT开关器件的开断达到负载突变的效果一个step模块于0.1s从0阶跃为1另一个step模块于0.2s从0阶跃为-1从而使负载阻值于0.1s时突变为原来的1/2再于0.2s时突变为原来的阻值 网侧电压和电流波形、三相PWM整流器输入端口电压波形及输出直流电压波形如下包含直流负载突变时的情况 由图可知在直流负载阻值突变为原来一半时输出直流电压稍有下降网侧电压波形三相频率略有降低、幅值略有下降网侧电流幅值上升三相PWM整流器输入端口电压波形三相频率略有降低。
步骤二从PWM整流器到STATCOM仿真
2.1 仿真要求
在PWM整流器基础上增加无功负载;增加负载无功电流的检测;将PWM整流器的无功给定为0的模块替换为负载无功电流检测模块的输出;让PWM整流器补偿无功。
2.2 仿真电路设计
2.2.1 主电路的搭建 在PWM整流器基础上增加无功负载、增加负载无功电流的检测 2.2.2 控制电路的搭建 将PWM整流器的无功给定为0的模块替换为负载无功电流检测模块的输出让PWM整流器补偿无功则1.2.2中的框图改变为 再结合滞环简化后根据框图搭建simulink控制部分仿真电路如下 其中LPF低通滤波器由两个filter模块和一个常数0组成 步骤三从STATCOM整流器到APF仿真
3.1 仿真要求
在STATCOM仿真基础上增加谐波负载电流的检测;将STATCOM整流器的谐波补偿指令电流加入的电流跟踪指令;让变换器具有补偿谐波的功能。给出负载突变补偿谐波和无功的结果
3.2 仿真电路设计 对应框图如下 在STATCOM仿真基础上增加谐波负载电流的检测; 将STATCOM整流器的谐波补偿指令电流加入的电流跟踪指令; 让变换器具有补偿谐波的功能 3.3 波形分析 负载突变补偿谐波和无功的结果 输出直流电压响应速度快无超调负载突变时稳定性良好
