整流器电气量波形,图5(a)为三相电网电压,图5(b)为三相输入电流,图5(c)为直流侧电容器C上的直流电压,图5(d)为A相输入电流的总畸变率,由于采用了SPWM,其THD仅稍> 1%。应该指出,这些波形在上面提到的两种情况下是不变的。
图6为变频器输出频率在35 Hz 下,突然由外控变到15Hz,调制系数m不变时的仿真结果。图6(a)为外控输入信号,图6(b)为逆变器输出三电平交流A,B相线电压,图6(c)为经过滤波后的a,b,c三相相电压,图6(d)为滤波后a,b相线电压及三相负荷电流,图6(e)为负荷电流的总畸率THD,当频率在35 Hz 时,THD<2%,当频率降到15 Hz时迅速升高到9%。
注意在仿真中t=0.05 s瞬间,频率有突变。
图7 为变频器输出电压在45 Hz 下,PWM 发生器的调制系数由m=0.4突变到0.8时的仿真结果。
图7(a)是PWM 发生器的外控信号,图7(b)为逆变器输出的线电压A,B相间的三电平方波,这里看不出m
变化的结果,实际上m 变化前后,方波的疏密程度有变化,只是这里看不清。图7(c)是经滤波后输出到负荷的a,b,c相电压,图7(d)是三相负荷电流ia,ib,IC及滤波后的负荷线电压Uab。图7(e)为负荷电流的总畸变率THD,<1.5%。
4 结语
采用本文中提出的PWM发生器的外控单元,对有变频和变幅值要求的交-直-交电压源变频器的仿真是完全成功的,特别是对风力发电DFIG的向转子供滑差频率的变频器仿真,特别有用。在整个仿真过程中只是用了Simulink的Sim Power SystEMS 工具库中的元器件,无须编程,分析、计算,十分方便。
参考文献:
[1] 姚兴佳等. 基于Matlab/Simulink 的双PWM 逆变系统的仿真[J]. 电气技术,2007,(12):20-23.
[2] 吴天明,谢小竹,彭彬. MATLAB 电力系统设计与分析[M]. 北京:国防工业出版社,2004.
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