基于MATLAB的高功率因数整流器仿真实验平台

　　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，并且保持高功率因数运行。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，只对几种常见的整流器进行封装，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。