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三相电压型PWM整流器(VSR)因其功率因数高且可逆运行等优点已得到广泛的应用。在三相VSR的常规控制中,目前均假设电网是理想的平衡状态,然而电网往往是存在波动的,幅值和相位都会发生畸变,在这种状况下采用传统的三相VSR控制策略,会使VSR的交流侧和直流侧产生大量谐波,严重影响其控制效果。本文以三相VSR的结构与原理为基础,开展电网不平衡条件下三相VSR控制策略的研究,提高其控制性能。 首先,本文针对电网不平衡时所产生的正负序分量进行计算和分离。通过对现行应用较为广泛的陷波法、T/3延迟法的研究与分析之后,在此基础上提出了T/4延迟法,该方法是基于两相静止坐标系下,通过时序延时来计算正负序分量的方法,其较传统计算方法更为快速且计算简单。并通过仿真验证了该方法的可行性与优越性。 其次,本文对常规的电网不平衡条件下PWM整流器的控制策略进行了研究与分析,针对传统的双电流控制策略存在的响应慢、控制复杂等缺点提出了一种不平衡条件下的直接功率控制策略,该方法利用对瞬时功率进行直接控制,而省去繁琐的电流指令值计算,通过仿真验证了该方法的正确性与优点。根据系统的要求,本文对三相VSR的主电路进行了详细的设计与选型。 最后,通过理论分析与仿真验证,设计以 TMS320F2812为控制核心的三相PWM整流器的部分硬件电路,包括检测、保护、驱动等电路,并进行软件设计。进一步验证了本文提出的T/4延迟法计算正负序分量和不平衡直接功率控制都是可行的。