新型三相PWM整流器無交流電壓傳感器控制方法

盧子廣 ，林 遠 ，胡立坤 ，2，黃太昱 ，2，張文元

（1.廣西大學(xué) 電氣工程學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.廣西電力系統(tǒng)最優(yōu)化與節(jié)能技術(shù)重點實驗室，廣西 南寧 530004）

0 引言

在廣泛采用的三相電壓型脈沖寬度調(diào)制（PWM）整流器控制系統(tǒng)中，一般需要3種傳感器，分別用來檢測直流母線電壓、逆變器輸出交流電流、電網(wǎng)電壓。眾多傳感器的存在會使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，同時造成高額硬件成本。在實際控制系統(tǒng)中，直流母線電壓傳感器用于控制外環(huán)電壓，從而穩(wěn)定直流側(cè)電壓、提供過壓保護信號，交流電流傳感器用于反饋電流內(nèi)環(huán)、提供過流保護信號，兩者均難以省去［1］。因此，關(guān)于無交流電壓傳感器的方法研究較多［2-9］。

文獻［2］直接利用整流器的電壓方程對電壓進行估算，由于電壓方程中包含電流的微分量，這很容易產(chǎn)生高頻信號，同時放大噪聲干擾。因此，為了避免對電流的微分運算，現(xiàn)有較多的無電網(wǎng)電壓傳感器技術(shù)采用虛擬磁鏈定向的方法［3-9］。其將整流器的交流側(cè)等效為一個虛擬電動機，電網(wǎng)電壓可以看作是虛擬磁鏈的微分，通過對電網(wǎng)電壓的積分可以得到虛擬磁鏈，但在實際應(yīng)用中需要解決積分初值、積分飽和與直流偏移問題。文獻［3］提出帶飽和限幅反饋環(huán)節(jié)的積分器代替純積分，解決積分飽和問題。文獻［4-10］均采用低通濾波器代替純積分對虛擬磁鏈進行估計，抑制積分飽和與直流偏移，其中文獻［6］提出帶初值估計的虛擬磁鏈觀測器估算磁鏈，通過低通濾波器代替純積分，能夠增強系統(tǒng)的抗干擾能力，改善系統(tǒng)動態(tài)性能，但不可避免地帶來相位延遲與幅值誤差；……