非零序分量优化的单周期三相PWM整流器在不对称电网稳定性研究

本文主要探讨了单周期控制在三相PWM整流器在不对称电网条件下的优化研究。传统的单周期控制方法在对称电网环境中表现出良好的性能，但当电网出现故障，特别是缺相故障时，其开关损耗和系统稳定性存在不足。作者针对这一问题，提出了一种创新的策略，即利用电网电压的非零序分量来选择矢量区间。 首先，文章介绍了背景，指出随着电力电子技术的发展，三相高频PWM整流器在电力系统中的重要性，特别是在谐波污染控制方面。传统的三相六开关双向PWM整流器因其应用广泛而受到关注。单周期控制因其优点如无需d-q变换、简单实现、控制灵活等，成为研究热点。 然而，单周期控制在不对称电网环境中的局限性在于无法确保最低的开关损耗和在极端故障情况下的系统稳定性。为解决这些问题，作者提出了基于电网电压非零序分量的选择策略。这种方法能够适应电网的不对称特性，选择出最佳的矢量区间，从而降低开关损耗，并保证在缺相故障时系统的正常运行。 文章的核心部分详细阐述了单周期控制三相PWM整流器的状态方程，给出了三相六开关整流器的主电路拓扑图和简化假设。通过这些数学模型，研究者推导出在不同矢量区间的控制策略，以提高系统的可靠性和抗扰动能力。 通过仿真研究，作者验证了所提出的非零序分量选择矢量区间的方法的有效性。实验结果显示，这种方法不仅能在不对称电网条件下保持低损耗，还能确保系统在电网严重失衡，如缺相故障时仍能正常工作，从而显著提升了单周期控制三相PWM整流器的整体性能。 本文对单周期控制在三相PWM整流器中的应用进行了深入研究，并提出了一种新的解决方案，对于提升电力电子设备在实际电网环境中的适应性和可靠性具有重要意义。