电压定向三电平PWM整流器的矢量控制策略及其性能验证

本文主要探讨的是基于电压定向的三电平脉冲宽度调制(PWM)整流器的矢量控制策略。作者代尚方，作为硕士研究生，其研究方向集中在电力电子与电力传动领域，他的工作专注于提升电力系统中三电平PWM整流器的性能。在文章的开头部分，作者指出随着电力电子装置在各行业的广泛应用，传统的二极管不控整流器和晶闸管整流器由于功率因数问题，对电网效率产生了负面影响。 在论文的核心内容中，作者首先基于三电平PWM整流器的拓扑结构，构建了一个d-q坐标系下的数学模型，这是对电力电子设备的重要基础，它有助于理解和控制电路的行为。d-q坐标系统是电力电子系统中的常用工具，它将交流电分解为两个独立的分量，便于进行旋转矢量控制，提高系统的动态响应和控制精度。 接着，作者提出了基于电压定向的控制策略，这种策略着重于控制输出电压，而非电流，从而优化了功率因数并改善了电网的交流品质。通过空间矢量调制方法，作者实现了对三电平PWM整流器的精确控制，这是一项关键的技术，因为它能够有效减少开关器件的开关次数，降低损耗，并且提高转换效率。 通过详细的仿真分析，文章展示了所提出的控制策略在实际应用中的优越性能。在动态负载变化和稳态运行下，系统表现出良好的稳定性，能够确保电网侧电流波形接近纯正弦，这意味着整流器可以实现接近理想的单位功率因数运行，这对于提高整个电力系统的能效和可持续性具有重要意义。 总结起来，本文的研究成果对于改进电力电子设备的性能，尤其是三电平PWM整流器在电力系统中的应用具有较高的实用价值和理论贡献。同时，该研究也为其他学者在电力电子控制技术方面提供了新的视角和可能的优化途径。