论文摘要
随着电力电子技术的发展,大量电力电子电源设备被广泛地应用于社会的各个领域,为了保证这些电源设备在实际应用中能可靠的工作,在其出厂前要进行长时间的老化和电气性能测试。传统的做法是采用电阻、电感箱或二极管整流设备作为测试时被试电源的负载,但利用这些无源器件进行测试时有很多缺点,如耗能高效率低、测试场地和厂房装机容量利用率相对较低等。若采用由电力电子器件组成的电力电子负载对被试电源进行各种出厂测试,则可以精确地模拟各种不同的负载特性,并能高效地将被试电源输出的电能馈送到电网。对于交流电力电子负载来说,一般市场上和所查阅的文献中耗能型电力电子负载比较多而馈能型比较少,且能模拟非线性负载的相关研究比较少。另外电力电子负载所能模拟的负载参数范围有限、对电力电子负载整体建模方面研究不足、以及对被试电源整流部分所产生的谐波进行抑制的研究不足等。针对以上交流电力电子负载研究现状,本文对所研究的交流三相电力电子负载主电路元件参数进行了设计;对于电力电子负载的负载模拟和馈能部分,本文分别在ABC静止和dq0旋转坐标系对两者控制结构和控制器参数进行了设计,并分析了在所设计控制器下被控电量的抗扰动性能;当被试电源输入整流部分为了降低成本采用二极管整流结构时,为了减小这种电源做出厂测试时对电网的谐波污染,本文对电力电子负载具有有源滤波功能时,所采用的直接电网母线电流控制策略进行了研究。通过交流三相电力电子负载在不同坐标系下并采用不同控制策略时所做的仿真及实验,结果验证了所研究控制策略的有效性。电力电子负载在ABC静止、dq0旋转两种坐标系下尤其是在dq0旋转坐标系下,结果显示其电流控制具有较快的控制速度和较低的波形畸变率,以及较高的负载模拟精度;在电力电子负载具有电力有源滤波功能并采用直接母线电流控制策略时,结果显示其可以在较少的电流互感器下实现谐波抑制功能,并具有很好的电流稳态和动态特性。
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标签：交流三相电力电子负载论文; 负载模拟论文; 电网馈能论文; 直接电流控制论文;