三相电压型PWM整流器抗扰动设计

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（河南理工大学 电气工程与自动化学院，河南 焦作 454000）

1 引言

传统的二极管不可控整流和晶闸管相控整流存在功率因数低、谐波含量大等缺点，给公用电网造成很大的污染，而三相电压型PWM整流器具有网侧电流正弦化、单位功率因数、能量双向流动、输出直流电压可调等优点，因而广泛应用于有源电力滤波器、功率因数校正、静止无功补偿等电力电子技术领域［1］。

在PWM整流器的应用中，负载变化和电网电压的波动直接影响直流母线电压的稳定性，而直流母线电压静态稳定性和动态响应速度对PWM整流器的品质尤为重要。提高系统对电网电压跌落和负载变化的抗干扰性具有重要的意义［2］。

通过分析PWM整流器的工作原理，根据PWM整流器功率平衡的原则。提出了电压外环采用前馈补偿（负载电流和电网电压）和输出电压反馈控制的策略，仿真结果表明：与无前馈的控制策略相比，前馈控制在不影响系统的动态性能的基础上，提高了整个系统的抗干扰性能。

2 三相PWM整流器数学模型

三相电压型PWM整流器的主电路如图1所示。图1中ea，eb，ec为三相交流侧电源，电阻R等于功率开关管损耗等效电阻和交流滤波电感等效电阻之和，交流侧电感L起滤波和使PWM实现4象限运行的作用，直流侧电容C抑制直流侧谐波电压和稳定直流电压。eL为等效直流电动势。

图1 三相PWM整流器电路拓扑结构Fig.1 Topological structure of three－phase PWM rectifier

在三相静止坐标系（a，b，c）中，PWM 整流器数学模型物理意义清晰、直观，但模型中各相变量之间相互耦合，且为时变变量。……