三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究

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基于三相四桥臂逆变器的APF预测控制方法的研究

[7]
确定它们的作用顺序，即一个开关周期的 PWM 控制信号的波形。零矢量的选取和非零矢量的作用顺序不同，得到的 PWM 波形大致可分为 3 种：上升沿对齐的 PWM 波形、下降沿对齐的 PWM 波形和对称分布的 PWM 波形，它们的特性各不相同。其中，对称分布的 PWM 波形的电压畸变和电流纹波最小，而 APF 的目的在于消除电流波形的畸变，故本文采用这种九段式空间矢量 PWM 波形作为主电流的控制信号，如图 3 所示。
姨姨
i2（T+1）=3iT-3iT-1 -iT-2
*
*
*
*
(7)
通过坐标变换，列写系统方程如式（2）所示：
可见，由于电流变化的周期性，T+1 时刻的参考电流值与此前的采样时刻值有关，因此，在程序实现此算法时，应建立数据表以对不同时刻的采样值进行调用。
(2)
r =r +3r 姨 l =l +3l
逆变器输出参考电流 iT+1 的预测，考虑到电流变化的周期性，它的值由两部分组成：固定分量和扰动分量，分别设为 i1（T+1）和 i2（T+1）。对于固定分量，采用线性外推算法，即假设电流增量在每个控制周期近似相同，经过线性推导可以得到：
* * * * *
*
收稿日期：2010 － 06 － 22 作者简介：周玉洁（1983-) 男，江苏南京人，本科，主要研究方向为电力电子及水利水电自动化 . 图1
APF 的系统结构图
对于 APF 的补偿控制策略，典型的控制方法有滞环电流控制、载波电流控制以及电压矢量调制

基于空间矢量控制的三相四桥臂逆变电源研究

V3 V11 V15
14
V2
V6 V14 52
V3
V7 V15
16 V2 V6 V8 56 V3 V7 V8
17
V9 V11 V12 57
V9 V13 V15
19
V3 V11 V12 58
V5 V13 V15
23
V3
V4 V12 60
V5
V7 V15
24 V3 V4 V8 64 V5 V7 V8
占空比的计算
开关矢量的排列方式
• 对任意时刻的合成矢量，只要确定了其所在的四面体，即可以用三个相邻的开关矢量和两个零矢量来合成，对于这些开关矢量合理安排开关顺序，可以使每次开关状态改变时只有一相桥臂状态发生变化，其他三相维持不变从而有效地减小功率管开关频率，减小开关电流应力。通常有两种方法控制开关顺序，一个调制周期采用两个零矢量，另一个调制周期采用单个零矢量。
V7
V8
d1 -Vc_ref Vc_ref -Vb_ref +Vc_ref -Vb_ref +Vc_ref -Vc_ref Vc_ref -Va_ref +Vc_ref -Va_ref +Vc_ref –Vb_ref Vb_ref Vb_ref –Vc_ref Vb_ref –Vc_ref -Va_ref Va_ref Va_ref –Vc_ref Va_ref –Vc_ref -Vb_ref Vb_ref -Va_ref +Vb_ref -Va_ref +Vb_ref -Va_ref Va_ref Va_ref –Vb_ref Va_ref –Vb_ref
基于空间矢量控制的三相四桥臂逆变电源研究
主要内容
• 1、三相四桥臂逆变拓扑结构及其比较 • 2、3D-SVPWM调制 • 3、工作模式和控制策略 • 4、仿真及实验结果

基于H_重复控制的三相四桥臂逆变器研究_闫士杰

［8 ］［5 ］
1
控制方案和控制任务
本文研究的三相四桥臂逆变器拓扑结构如图 1 所示，其等效电路如图 2 所示。
iA iB iC iN C RC uCA C RB uCB CR uCC#43;
LA LB LC LN
A
图1 Fig． 1
三相四桥臂逆变器的拓扑结构
Topology of threephase fourleg inverter
O
uN
N
图3 Fig． 3
解耦后的等效电路图 Decouple equivalent circuit
第9 期
闫士杰等：基于 H ∞ 重复控制的三相四桥臂逆变器研究 Aa 0 0 A = 0 Ab 0 = 0 0 Ac 0 1 CA 0 0 0 0 －－ kp + 1 LA 1 RA CA 0 0 0 0 0 0 0 1 CB 0 0 －－ 0 0 kp + 1 LB 1 RB CB 0 0 0 0 0 0 0 1 CB
在太阳能发电和风力发电的微型电网中，三相由三桥臂逆变器是主要的功率接口单元。近年来，使得其在于不平衡负载和非线性负载的大量存在，微型电网中的应用受到了限制。为此，采用三相四桥臂逆变器来解决此类问题。三相四桥臂逆变器的控制方法很多，主要有以下几种控制策略： 1 ）
［1 ］［1 － 5 ］
中图分类号： TM 464 文献标志码： A 文章编号： 1007－ 449X（ 2012 ） 09－ 0039－ 09
Research on the threephase fourleg inverter based on H∞ repetitive control

三相四桥臂逆变器控制技术研究_顾和荣

第39卷第24期电力系统保护与控制Vol.39 No.24 2011年12月16日Power System Protection and Control Dec.16, 2011 三相四桥臂逆变器控制技术研究顾和荣, 王德玉, 沈虹，赵巍，郭小强（燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室，燕山大学电气工程学院, 河北秦皇岛 066004）摘要：三相四桥臂逆变器可以解决不平衡负载引起输出电压不平衡的问题。

采用开环控制或传统同步旋转坐标系PI控制时，三相四桥臂逆变器输出电压仍存在不平衡现象。

为了揭示其原因，首先建立了三相四桥臂逆变器数学模型，在此基础上分析了三相四桥臂逆变器输出电压不平衡的根本原因，并提出相应的解决方案。

该方案有效地抑制了不平衡负载电流扰动对输出电压的影响，保证了三相四桥臂逆变器在不平衡负载情况下输出三相对称正弦电压。

最后在Matlab/Simulink环境下对空载、平衡负载、不平衡负载三种情况下系统开环和闭环控制进行了仿真研究，仿真结果验证了该解决方案的正确性。

关键词: 三相四桥臂逆变器；不平衡负载；不平衡电压；开环控制；闭环控制Research on control scheme of three-phase four-leg inverterGU He-rong, WANG De-yu, SHEN Hong, ZHAO Wei, GUO Xiao-qiang(Key Lab of Power Electronics for Energy Conservation and Motor drive of Hebei Province, Institute of Electrical Engineering,Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)Abstract: Three-phase four-leg inverter has the capability of rejecting the unbalanced voltage due to asymmetrical loads. However, the unbalanced voltage still exists when the open-loop control or synchronous frame PI controller are used for three-phase four-leg inverter. In order to explain the reason for this phenomenon, the mathematical model for three-phase four-leg inverter is built, based on which the unbalanced output voltage problem is discussed. And then the solution to the voltage unbalance problem is presented. The proposed solution can mitigate the effect of unbalanced load current on three-phase output voltages, so the balanced sinusoidal voltage regulation can be achieved under the unbalanced loads. Finally, the system open-loop control and closed-loop control simulations are carried out under the conditions of no-load, balanced load and unbalanced load in Matlab/Simulink. Simulation results prove that the presented solution is valid.This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 50837003 and No. 50977081) and Natural Science Foundation of Hebei Province (No. E2010001261).Key words: three-phase four-leg inverter; asymmetrical loads; unbalanced voltage; open-loop control; closed-loop control中图分类号： TM732 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2011)24-0041-060 引言三相逆变器广泛地应用于交流传动、有源滤波和无功补偿、新能源发电等领域[1-6]，一般采用三相三桥臂结构，可以给电机等三相平衡负载供电。

【期刊】三相四桥臂静止无功发生装置的研制

关中断初始化操作
关中断
Ｎ等待中断信号
ＸＩＮＴ１中断服务
Ｙ
ＩＮＴ１判断中断信号
ＩＮＴ２ＰＤＰＩＮＴ中断服务
图８软件控制流程图
ＩＮＴ１中断（５０Ｈｚ锁相信号），一个是ＩＮＴ２（１２．８ｋＨｚ分频信号），另一个是ＸＮＭＩ（故障信号）。中断执行完成后继续等待下一个中断。
特性而加入的校正环节。这种闭环控制系统把产
生谐振的传递函数Ｇｚ（ｓ）包括在闭环内，选择适当的校正环节Ｇ（ｓ），就可抑制谐振。一般来说，为了
ｉＬ
ｉＣＬ
＋＋ｉｃ
Ｇｃ（ｓ）
Ｇｚ（ｓ）
ｉ＊ｓｈ
ＧＬ（ｓ）
图１电流环结构图
获得良好的补偿特性，Ｇ（ｓ）应有较大的放大倍数，以增大系统的开环增益。２．３模糊ＰＩ控制
在电机学中，ｄｑ０坐标是以基波频率旋转的
２π
ｓｉ（ｎｎ２ω ｔ－３－θ２）＋ｓｉ（ｎｎ３ωｔ－θ３）
ｓｉｎ（［ｎ－１）ωｔ－θ］
１
１
iｄｑ０＝
－ｃｏｓ（［ｎ－１）ωｔ－θ］＋
１
１
０ｓｉｎ（［ｎ２＋１）ωｔ－θ２］
（２）０
系统启动后进行的初始化操作包括以下内容：１）初始化系统寄存器。２）设置系统中断，包括中断标志寄存器和中断屏蔽寄存器，初始化外部中断。
３）初始化看门狗寄存器。４）设置ＰＬＬ时钟，使内部模块的时钟频率符合要求。５）设置ＧＰＩＯ口，将复用ＧＰＩＯ用于Ｉ／Ｏ输出。６）设置Ａ／Ｄ转换控制变量。７）设置控制变量初始值，如直流侧电压参考值，ＰＩ参数和ＰＩ输出的幅值等。８）设置ＰＷＭ寄存器，包括ＰＷＭ的比较方式设置、输出方式设置及死区设置等。ＸＩＮＴ１和ＸＩＮＴ２中断服务程序是整个控制程序的主要部分，它实现电压和电流信号的Ａ／Ｄ转换，计算指令电流信号，跟踪指令电流信号，调节直流侧电压，通过ＰＩ滞环控制发出控制主电路ＩＧＢＴ的ＰＷＭ信号等。ＸＮＭＩ是根据外部故障信号作出响应的中断服务程序，其功能是及时发出信号控制继电器的断开，保护主电路不受损害。３．３．２补偿电流检测发生程序实现流程补偿电流检测发生程序是实现动态三相四桥臂无功补偿发生装置功能的主要部分，通过外扩Ａ／Ｄ７６５６转换引脚获得电流信号后，采用基于ｄｑ０坐标变换的电流检测法以及电流滞环控制法、直流侧电容电压的模糊ＰＩ调节法，最终得到的补偿电流通过滞环比较控制方法发出控制ＩＧＢＴ开关的ＰＷＭ信号。补偿电流检测跟踪控制程序流程如图９所示。图９中进入中断服务后，先屏蔽中断，等整个程序运行完后再开中断进行下一个点的采样计算。然后通过ＡＤ采样通道读入ｉｓａ、ｉｓｂ、ｉｓｃ、ｖｓａ、ｖｓｂ、ｖｓｃ、ｖｄｃ、ｉｆａ、ｉｆｂ、ｉｆｃ的值，为避免ｖｄｃ有尖噪声，对１６个取样值取平均值进行滤波，然后根据ｉｓｎ＝－（ｉｓａ＋ｉｓｂ＋ｉｓｃ）求出ｉｓｎ，同样求出ｉｆｎ。读正弦表进行ｄｑ坐标变换，并根据Ｖａ信号确定ｄｑ变换的初始相角，使变换后的ｑ轴电流分量即为瞬时有功电流分量。正弦表初始化时已预设每周期２５６点，与电路每周期的采样频率１２．８ｋＨｚ一致，即使有微小误差，根据上面讨论的无锁相环实现法可知对检测也没有影响。经过ＩＩＲ（无限冲击响应）低通滤波器数字滤波后获得直流量（可能是低频交流量）ｉ、

三相四桥臂静止无功发生器SVG的研究的开题报告

三相四桥臂静止无功发生器SVG的研究的开题报告一、研究背景无功发生器（SVG）是一种电力电子装置，可以控制在电力系统中的无功负载。

通过 SVG，可以实现无功补偿、谐波抑制等功能，从而提高电力系统的稳定性和效率。

由于电力系统的复杂性，无功补偿一直是电力系统研究的热点问题。

随着电力电子技术的不断发展，无功发生器的应用越来越广泛。

三相四桥臂静止无功发生器是一种新型的 SVG，相对于传统的无功发生器，它具有更高的精度和更低的失调率。

而且，由于其控制方式的特殊性（电容电压控制），可以实现更加精细的无功补偿和谐波抑制。

二、研究目的本研究旨在研究三相四桥臂静止无功发生器的控制原理和实现方法，掌握其性能特点和应用技术，探索其在电力系统中的应用。

三、研究内容和方法（1）三相四桥臂静止无功发生器原理研究：阅读相关文献，分析三相四桥臂静止无功发生器的原理和控制方法，掌握其基本电路结构。

（2）MATLAB/Simulink 建模：基于三相四桥臂静止无功发生器的电路结构，建立 MATLAB/Simulink 模型，仿真分析其性能特点。

（3）实验研究：设计和组装三相四桥臂静止无功发生器实验平台，进行实验研究，验证模拟结果的准确性和有效性。

四、预期成果通过本研究，预期获得以下成果：（1）掌握三相四桥臂静止无功发生器的原理和控制方法。

（2）建立三相四桥臂静止无功发生器的 MATLAB/Simulink 模型，分析其性能特点。

（3）设计并组装三相四桥臂静止无功发生器实验平台，进行实验研究。

（4）验证三相四桥臂静止无功发生器在电力系统中的应用价值。

五、参考文献[1] Zhongxiao Wang, Wenhao Liu, Qingrong Liu. Design of Reactive Power Generator Based on Three-phase Four-bridge Arm Inverter [J]. Modern Electric Power, 2020, 37 (3): 1-8.[2] Qingyu Meng, Tiancheng Zheng, Lihui Feng. Study on SVG Based on Three-Phase Four-Bridge Inverter [J]. Journal of Electrical Technology, 2019, 35 (6): 1-5.[3] Zhenfei Zhang, Yan Guo, Bingjiang Yu. Design of Three-phase Four-bridge Arm Inverter Based on Double-loop Control [J]. Journal of Electronics and Information Technology, 2019, 41 (5): 1250-1256.。

三相四桥臂动态电压恢复器滑模变结构控制仿真研究

维普资讯
第２４卷第４期
２０年６月０８
电
力
科
学
与
工
程
Ｖ０．４．Ｎｏ．１２４Ｊ一２８ｕｎ００
５
ＥｅｔＷＰｗｒｃｃｎｎｉｅｒｇｌｃｏｅＷｎｅｄＥｇｎｅｉｒＳａｎ
三相四桥臂动态电压恢复器滑模变结构控制仿真研究
０引言
其稳态误差大、对负载的适应能力差、出电压波输
形有畸变和相移０５－。为减小稳态误差，可以采用１
动态电压恢复器（ｎｍｉＶｌｇｅｔｒｒＤｙａｃｏｔｅＲｓｅ，闭环控制策略。现在的ＤＶＲ闭环控制策略大多基ａｏＤＶＲ）是一种解决用户电能质量问题的装置。它于经典控制理论，并使用ＰＩ调节器实现。这些方
现不平衡，需要对电容分压进行附加控制。后一种ｌ基于坐标系的空间矢量调制算法旺
结构通过增加两个功率开关管，效地解决了上述有问题ｌ。这种结构具有控制灵活、无需大的直流电２容以及直流电压利用率高，可实现对三相电压的独立控制的优点。本文使用后一种结构。三相四桥臂逆变器的控制方法主要有：脉宽调制ＰＭ控制，Ｗ滞环电流控制，空间矢量调制等方法。文献［】提出了一种基于ａｃ坐标系的三维２ｂ空间矢量调制算法。它无需坐标变换，计算简单。本文使用此方法对逆变器进行控制。ＤＶ系统的控制目标有两个：稳态误差小、Ｒ

双DSP控制的三相四桥臂静止同步补偿器的研究

ｉｅＵｓｎｓｕｓｄ．ｉｇＦＢＤｍｅｈｏｈｅｈａｍｏｉｓａｅｃｉｅｐｏｒｃｒｅｎｔｃｉｎｔｄｏｎｔｒｎｃｎｄｒａｔｖｗｅｕｔｄｅｅｔｏｍｅｈｏａｒｄｅｈｅｏｔｄｃｎｅｕｃｔｃｍｐｕａｉｎｔｔｏ
ｉｐｔｄ，ｕｅｔｐａｅｏｙｔｍｒｃｓｇｏｔｏｔｇｈｓｒａｔｅｐｗｒｉｌｃｍｐｎａｅｃｒｅｔｗａｅｏｍｎｕｔｃｒｎｈｓｆｓｓｅｔｋｏｄｗｉｖｌｅｐａｅ，ｅｃｉｏｅｓｗｅｌｏｅｓｔｄ，ｕｒｎｖｆｒｅａｈａｖ
无功电流的控制采用电流直接控制方式，响应速度和控制精度相比问接控制方式有很大提高。系统的数字其控制采用双ＤＰ控制方式．片ＤＰ主要负责信号数据采集，一片ＤＰ主要负责指令电流的运算，大幅提Ｓ一Ｓ另Ｓ可
高系统的运行速度，证了ＳＡＣＭ补偿的实时性。绍了三相四桥臂ＳＡＣＭ的检测和控制方式，对检保ＴＴＯ介ＴＴＯ并
测原理作了具体的算法推导；绘制了系统的硬件构成图和软件主程序流程图；对系统进行了仿真和实验，ＳＡＣＭ投入后，统侧的电流相位可以很好地跟踪电压相位，功得到很好补偿，流波形是正弦波，线ＴＴＯ系无电中电流接近零，波和零线电流得到很好的抑制谐

三相逆变器的控制策略仿真研究

三相逆变器的控制策略仿真研究孔令考;黄炜【摘要】首先建立三相四桥臂逆变器的数学模型，采用了逆变器中应用最为广泛的一种控制方法SPWM控制。

同时，在相同的控制信号下，作了与之相对应的三相四桥臂逆变器带平衡负载与不平衡负载的仿真模型。

根据仿真中出现的问题，提出了两种新型的控制方法，即三次谐波注入的SPWM控制和根据输出电压反馈来作为第四桥臂的控制信号，最后对其用MATLAB仿真并且得出了较为满意的结果。

根据理论分析，三相四桥臂逆变器的各桥臂的调制信号中注入三次谐波不会影响输出电流，并且提高了电源电压的利用率，并且能够带不对称或不平衡负载，甚至是它们的组合。

%In this paper, the mathematical model of three-phase four leg inverter is ifrstly established, and the most widely used control method is adopted in the inverter SPWM control. At the same time, the simulation model of the three-phase four leg inverter with balanced load and unbalanced load is made under the same control signal. Two kinds of new control method is brought forward according to the problems appeared in the simulation, the third harmonic injection SPWM control and accordingto the feedback of the output voltage as the control signal of the fourth bridge arm. Finally, the with MATLAB simulation and obtained satisfactory results. According to the theoretical analysis, three-phase inverter withfour bridge arm of each bridge arm of modulated signals into third harmonic will not affect the output current, and improve the utilizationrate of power supply voltage, and can take the asymmetry or unbalanced load, and even their combinations.【期刊名称】《云南电力技术》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】6页(P98-103)【关键词】三相四桥臂逆变器;三次谐波注入;特殊的控制;输出电压反馈控制;SPWM【作者】孔令考;黄炜【作者单位】云南电网有限责任公司曲靖供电局，云南曲靖 655000;云南电网有限责任公司曲靖供电局，云南曲靖 655000【正文语种】中文【中图分类】TM76随着高新技术的发展，在日常生活中各种用电设备层出不群，其对输入的交流电源电压的要求越来越高，其中三相交流电源则为用电设备的主要电能来源[1-2]。

无功补偿MATLAB仿真

一课题的意义目的：• 为使学生能更好地了解无功补偿装置的特性,基于Matlab和电力电子知识，使学生加深对理论知识的理解,同时结合仿真验证所学知识。

二设计的来源及背景：• 随着电力系统中非线性用电设备，尤其是电力电子装置应用的日益广泛,电力系统中的谐波污染问题也越来越严重，而大多数电力电子装置功率因数较低，也给电网带来额外负担,并影响供电质量。

因此抑制谐波和提高功率因数已成为电力电子技术和电力系统研究领域所面临的一个重大课题,正在受到越来越多的关注.•解决电力电子装置产生的谐波污染和低功率因数问题不外乎两种途径：一种是装设补偿装置,如有源滤波器、无功功率补偿器等, 设法对谐波进行抑制和对无功进行补偿;另一种是对电力电子装置本身进行改进，使其不产生谐波也不消耗无功功率，或根据需要对其功率因数进行调节.后一种方法需要对现有电力电子设备进行大规模更新,代价较大，并且只适用于作为主要谐波源的电力电子装置，因此有一定的局限性.而前一种方法则适用于各种谐波源和低功率因数设备，并且方法简单，己得到广泛应用。

三无功补偿的作用：• （1)增加设备容量。

无功功率的增加，使总电流增大,以及视在功率增大，从而使发电机、变压器及其它电气设备容量增加。

• （2)设备及线路损耗增加。

无功功率增加,使总电流增大，因而使设备及线路的损耗增加。

• (3)使线路压降增大.如果是冲击性无功功率负载还会引起电压剧烈波动，导致供电质量严重降低。

• (4）功率因数降低,设备容量利用少。

四无功功率补偿的基本理论• 4。

1 无功功率补偿的基本原理• 补偿功率因数的方法有很多，下面仅以改善电压调整的基本功能为例，对无功功率动态补偿的原理作简要介绍。

• 图4。

la所示为系统、负载和补偿器的单相等效电路图.其中U为系统线电压；R和X分别为系统电阻和电抗。

设负载变化很小，故有△U 远小于U。

则假定R远小于X时，反映系统电压与无功功率关系的特性曲线如图2.1b中实线所示,由于系统电压变化不大，其横坐标也可换为无功电流。

TSC动态无功补偿装置的仿真研究

ＩＭ，ｓ＝如果ｔＬ２＜，ｉｎｏＣ＜１电流２
容器需要经过变压器接入电网，文基于Ｓｍｕｉｋ本ｉｌ／ｎ
ＭＡＬＢ对１Ｖ高压无功补偿装置进行了仿真。ＴＡ０ｋ图４为１Ｖ高压三相无功补偿装置系统仿０ｋ
（．ｈｎｓａｏｒＳｐｌｒａｆａｇｏｇＰｗｅｉｏｐｒｔｎ２ＺｏｇｈｎＰｗｅｕｐｙＢｕｅｕｏｎｄｎｏｒＧｒｄＣｒｏａｉＧｕｏ
ＺｏｇｈｎＧａｇｏｇ２４０ｈｎｓａｕｎｄｎ５８０）
ｉ／Ｏ（ｔ￣－ｍｏ￣ｏｍｔ＝ｍＳ＋）ＩｓｃｓｏＣ￣Ｃｐ＋
［，１“ｏｉ纠ｓｔｔ２ｃ一）ｃＪ＋ｎｉｏｎｏ
式中：＝／／Ｃ为电路的振荡频率；。１、
，为电路稳定后的电流峰值。Ｉｌ１为了使电流无需暂态过程直接进入稳态。须必
第１ＥＵＰＹＴＨＮＯＬＲＳＰＬＥＣＯＧＩＳＡＮＤＡＰＬＣＩＥＰＩＡＴＯＮＳ
Ｖｏ＿５ｏ３ｌＮ．１
Ｍａ．２２ｒＯ１
２１年３０２月
然而，投切瞬时晶闸管两端电压为０这一条件却在相对比较容易实现。当晶闸管两端电压为０时．
ＸＵｎ－ｆｎ，ＰｉｇａＣＨＥＮｈｎ－ｅＸＩＺｏｇｒｎ，ＡＯｎＸｉｇ
（．ｈｎｓａｏｔｈｉ，ｈｎｓａｕｎｄｎ５８０）１ＺｏｇｈｎＰｌｅｎｃＺｏｇｈｎＧａｇｏｇ２４４ｙｃ

三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究

万方数据　万方数据　万方数据第１１期刘永超，等：三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究囝流、电压相位基本一致，功率因数接近于１，零线电流经补偿后趋于０，无功补偿效果良好。

图４波形代表的是感性负载时的情况。

从Ｏ时刻起到０．０６ｓ以内三相负载均为：电阻０．９Ｑ．电抗３×１０ｑＨ。

在Ｏ．０６ｓ时Ａ相串联接入３×１０。

Ｈ的电抗．Ｂ、Ｃ相负载情况不变。

由图４（ａ）中可以看出，感性负载引起电流相位滞后电压相位一个较大角度．此时电网功率因数较低。

不对称负载造成零线电流较大：由图４（ｂ）可以看出，经无功补偿后，各相电流、电压相位基本一致，功率因数接近于ｌ，零线电流经补偿后趋于Ｏ．无功补偿效果良好。

图５波形代表整流负载时的情况。

由图５（ａ）中可以看出．电源感性内阻和整流负载造成电流相位滞后电压相位一个较大角度．此时电网功率因数较低；而且整流桥负载造成电网电流谐波严重：由图５（ｂ）可以看出，经无功和谐波补偿后，各相电流、电压相位基本一致．功率因数接近于１．而且电流波形接近于正弦波，说明谐波抑制效果良好。

由于三相电流对称，由图５（ａ）（ｂ）最后一个波形可以看到，补偿前后零线电流均为０。

无功和谐波补偿效果良好。

４结语基于本文提出的采用三相四桥臂结构的变流器实现三相四线制系统的动态无功补偿．把用于三相三线制下的ｉ。

、厶检测法经变化用于三相四线制系统中．基于空间矢量法产生触发脉冲。

通过仿真成功实现了在三相四线制下对容性负载、感性负载等的无功补偿和对整流负载等的无功及谐波的补偿。

从仿真波形图中可以看出。

无功和谐波补偿效果良好。

参考文献：『３１李向荣．ＳＴＡＴＣＯＭ应用于２０００年华中电网的仿真研究［Ｊ］．电力系统自动化．２００ｌｏ，２４（１０）：６．９．ＬＩＸｉａｎ只一ｍｎｇ．Ｅ舢ｌａｔｉｏｎａｌｒｅｓｅａｒｃｈ２０００ｏｆｃｅｎｔｅｒＣｈｉｎａｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０００，２４（１０）：６－９．『４］王轩，姜新建，朱东起．治理三相四线制配电网谐波电流的新技术［Ｊ］．电力系统自动化，２００４，２８（１５）：４４．４６．ＷＡＮＧｘｕａｎ，ＪＩＡＮＧｘｉｎ－ｊｉａｎ，ｚＨＵＤｏｎｇ—ｑｉ．Ｎｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｏｆｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇｈａ玎ｎｏｎｉｏｕｓｃｕｎ．ｅｎｔｆｏｒｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｆｏｕ卜ｌｉｎｅ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥ１ｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００４，２８（１５）：４４—４６．［５１马大铭，朱东起，高景德．三相电压不对称时谐波和无功电流的准确检测［Ｊ］．清华大学学报，１９９７，３７（４）：７１０—７１２．ＭＡＤａ－ｍｉｎｇ，ｚＨｕＤｏｎｇ－ｑｉ，ＧＡ０Ｊｉｎ酬ｅ．Ｈａｒｍｏｎｉｏｕｓａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔ’ｓｅｘａｃｔｄｅｔｅｃｔｉｎｇｆｏｒｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅａｓｙｒ啪ｅｔｒｙｖｏｌｔａｇｅ［Ｊ］．ＪｏｕｍａＩｏｆＴｓｉｎ曲ｕａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，１９９７，３７（４）：７１０－７１２．［６］ＲＹＡＮＭＪ，ｄｅＤＯＮＣＫＥＲＲｗ，ＬＯＲＥＮＺＲＤ．Ｄｅｃｏ“ｐｌｅｄｃｏｎｔｍｌｏｆｆｏｕｒ·ｌｅｇｉｎｖｅｎｅｒｖｉａｎｅｗ４×４ｔｒａｎｓｆ０瑚ａｔｉｏｎｍａｔｒｉｘ［Ｊ］．ＩＥＥＥ７Ｉｈｎ８ＰＥ，２００ｌ，１６（５）：６９４．７００．ｆ７１ＡＬＩＳＭ，ｋＡＺＭＩＥＲＫＯＷＳＫＩＭＰ．ＰＷＭｖｏｌｔａ叠ｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒ０１ｏｆｆｏｕｒ－１ｅｇＶＳＩ［Ｃ］∥ＩＥＥＥＩＳＩＥ’９８．Ｐｒｅｔｏｒｉａ，ＳｏｕｌｈＡ衔ｃａ：ＩＥＥＥ，１９９８：１９６－２０１．［８］戴宁怡，黄明聪，唐净．新型三维空间矢量脉宽调制在三相四线系统中应用［Ｊ］．电力系统自动化，２００３，”（１７）：４５．４９．ＤＡＩＮｉ“９７ｉ，ＨＵＡＮＧＭｉｎｇ—ｃｏｎｇ，ＴＡＮＧＪｉｎｇ．Ｎｅｗｐａｔｔｅｍｏｆｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｐａｃｅｖｅｃｔｏ。

基于四桥臂电压源换流器的动态电压恢复器

基于四桥臂电压源换流器的动态电压恢复器S.R. Naidu D.A. FernandesDepartment of Electrical Engineering, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, PB 58429-900, BrazilE-mail: darlan@.br摘要：动态电压恢复器的控制描述和分析。

电压恢复器是基于四桥臂电压源转换器。

在三相输入变量拆分成使用加权，递归最小平方估计器的正，负序和零序分量。

相同的控制器已用于各序分量。

恢复器的实验模型已经建成，其性能已经通过仿真和实验测试。

1.引言工业生产日益自动化，以提高其生产效率和全球市场竞争力。

这种趋势导致两种结果，首先是工业用户的电能是不平衡而且非线性存在于电力配网的。

其次，他们在配电系统的电压偏差（或者电压暂降）下非常脆弱。

对电网上某点工业负荷点可能发生电压暂降的概率评估已经成为标准的做法。

如果有发生负载中断的可能性，而且电压骤降高到无法接受，那么就要考虑一些保护措施。

动态电压恢复器（DVR）是串联连接的设备，其功能是保护敏感的工业负荷电压骤降。

DVR（示于图1）是一个定制的电源装置，其被安置在配电系统和工业负荷之间[1-9]。

DVR的主要功能是生成三相电压（Vca，vc B, vc c）将它们加入到同步配电系统的电压(vs a , vs b , vs c )。

因此，电压暂降是校正和保持负载电压(vl a , vl b , vl c )的标称值。

DVR在过去10年已经有了深入研究，有很多关于DVR拓扑和控制方法的文献。

然而，一些问题还没有得到明确的解决，研究这些问题是本文的目的。

第一个问题是三相变量分离为正，负和零序分量。

电压骤降通常是不平衡的。

DVR的控制器每个序列元件应包括三个单独的控制器，这一点很明确。

然而，很少有提到关于所测量的三相电压和电流的分离成序分量。

三相四桥臂逆变器调制策略的仿真研究

随着电力电子技术的发展，采用PWM三相三桥臂逆变电路把直流转换为交流供给三相负载是一种目前常用的方法。

但这种方法没有中线。

对于三相对称负载(如三相交流电机)可以得到三相对称的相电压。

但是如果三相负载不对称就会造成相电压不平衡。

为此需要设置三相中线，通过中线的控制来保证在非对称负载下三相相电压的对称。

近些年一种采用三相四桥臂逆变器的方案受到关注。

这种三相四桥臂逆变器结构紧凑、体积重量小、效率高，在增加一个桥臂的同时，也增加了一个自由度，因而其控制也变得比较复杂。

本论文在总结、分析其它控制方法的基础上，建立了三维空间矢量控制方法。

与其它控制方法相比，该方法具有电压利用率高、开关频率相对较低、控制灵活、便于数字控制实现等优点。

并应用Simulink中的模块搭建电路模型，进行仿真。

仿真结果证明该方法具有良好的控制效果。

关键词：三相四桥臂；逆变器；三维空间矢量；仿真With the development of electric power and electron technology, that adopting the PWM three-phase three bridges inverter to making DC to AC for three-phase loads is in common used at present. For it has not neutral line, only symmetrical loads of three-phase (such as AC Motor) can get the symmetrical three-phase voltage. When the three-phase loads are asymmetric, three-phase voltage is unbalanced. For that reason, it is needed that using neutral line to assure three-phase voltage is balanced. In recent years, three-phase four bridges inverter is paid close attention. This inverter has the merit of compact structure, small bulk factor and efficient. Three-phase four bridges inverter added a bridge based on three-phase three bridges inverter, has a more complex control method.Based on analyzing other control methods, this paper designed three dimension space vector PWM algorithm. Compared with other ways, this method has some merits of high efficiency, low IGBT frequency, easy to control and digitalization. Simulated this model with Matlab, the result proved thethree-dimension SVPWM was fit for controlling three-phase four bridges inverter.Key words: three-phase four bridges；Inverter； three-dimension space vector control；simulation目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I I1 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.1课题的根据和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 1.2 三相四桥臂逆变器的发展概况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 1.3 三相四桥臂逆变器的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2三相四桥臂逆变电路的结构、开关模态、控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.1三相逆变器的一般结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 2.2三相四桥臂逆变器的开关模态分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 2.3三相四桥臂逆变器的控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14 3基于三维空间矢量控制算法控制系统的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 3.1空间坐标变换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 21 3.2空间矢量控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26 3.3三相四桥臂逆变器的建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．293.4三相四桥臂逆变器的控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．294 系统的仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33 4.1 仿真模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34 4.2 仿真结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．421绪论1.1 课题的根据和意义在电力系统中，公用电网提供的电源是固定频率的某一标准等级的单相或三相交流电源。

无差拍控制三相四线制四桥臂apf仿真分析

第8期　2009年8月工矿自动化Industry and Mine AutomationNo.8　Aug.2009　文章编号:1671-251X (2009)08-0055-04无差拍控制三相四线制四桥臂APF 仿真分析张栋梁,　李　钢,　王　松,　纪建平(中国矿业大学信电学院,江苏徐州　221008) 摘要:文章以三相四线制四桥臂有源滤波器为研究对象,选取i p -i q 法检测谐波电流,在指令电流跟踪环节采用全数字化的无差拍控制方法。

Matlab/Simulink 仿真结果表明,采用无差拍控制方法的有源滤波系统对谐波电流有较好的补偿效果,并能有效地抑制中线电流。

关键词:有源滤波器;A PF ;三相四线制;四桥臂;无差拍控制;仿真中图分类号:TN 713.8 文献标识码:ASimulation and Analysis of Three 2p hase Four 2wire Four 2leg A PF wit h Deadbeat Cont rolZHAN G Dong 2liang ,　L I Gang ,　WAN G Song ,　J I Jian 2ping(School of Information and Elect rical Engineering of CUM T.,Xuzhou 221008,China ) Abstract :In t he paper ,t hree 2p hase four 2wire four 2leg A PF was taken as st udy object ,t he i p -i q met hod was cho sen to detect harmonic current ,and t he met hod of deadbeat cont rol wit h f ull 2digitalization was adopted in t racking link of order current.The Matlab/Simulink simulation results showed that the active filter system with deadbeat control method can compensate harmonic current well and inhibit neutral current effectively.K ey w ords :active filter ,A PF ,t hree 2p hase four 2wire system ,four 2leg ,deadbeat cont rol ,simulation 收稿日期:2009-04-17作者简介:张栋梁(1974-),男,硕士,讲师,现在中国矿业大学信电学院从事电力系统方面的教学工作,已发表文章十余篇。

基于四桥臂逆变器的微电网不平衡负载补偿策略

基于四桥臂逆变器的微电网不平衡负载补偿策略李霄霄;余向阳【摘要】微电网中存在大量非线性及不平衡负载,因而系统电压不平衡度、总谐波畸变率不断增大对微电网电能质量产生了严重影响.文中提出了一种基于三相四桥臂逆变器的负载不平衡补偿器,采用电压电流双闭环控制策略进行不平衡电流的补偿,提高独立微电网的电能质量.在PSCAD/EMTDC中搭建了含分布式电源的试验仿真模型,验证其有效性,包括光伏发电系统、柴油机发电系统、电池蓄能系统.通过带不平衡负载,研究了带有LUC微电网模型的功率潮流和系统稳定性.仿真结果表明,所提出的LUC有助于提高微电网的稳定性.所提出的基于三相四桥臂VSI的LUC 及其控制算法可以充分应用到带有严重不平衡载荷的独立微电网中.%Presence of a large number of micro-grid non-linear and unbalanced loads gives rise to system voltage unbalance,and increasing of the system voltage unbalance and THD seriously affects the quality of micro-grid.This paper presents a three-phase four-leg voltage sourced inverter(VSI) based load unbalance compensator (LUC),which is a component of a micro-grid.The purpose of the proposed three-phase four-leg VSI based LUC is to improve power quality of the standalone micro-grid.In the paper,the simulation consisting of a photovoltaic power generation system,a diesel generator,a battery energy storage system,and a power management system is modeled in PSCAD/EMTDC.Power flow and stability of the modeled microgrid with the LUC are analyzed under variable irradiance and unbalance loads.The simulation results show that the proposed LUC helps to improve stability of the stand-alone microgrid.The proposedthree-phase four-leg VSI based LUC and its control algorithm can be effectively utilized to the stand alone microgrid which has large unbalance loads.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2017(033)005【总页数】6页(P13-17,23)【关键词】微电网;分布式电源;电能质量;三相四桥臂逆变器;负载不平衡补偿器【作者】李霄霄;余向阳【作者单位】西安理工大学水利水电学院,陕西西安710048;西安理工大学水利水电学院,陕西西安710048【正文语种】中文【中图分类】TM743近年来，电力系统面临着诸多问题，如复杂性增加和由分布式电源所引起的一些保护的变化。

基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF_王建元 (1)

基于单位功率因数控制的四桥臂三相四线制APF王建元,张国富,孙澄宇,史海涛(东北电力大学电气工程学院,吉林132012)摘　要:随着非线性负载在配电系统中的大量使用,低压配电网的三相不平衡、无功功率和谐波污染问题日益严重,有源电力滤波器以其优良的性能成为电力谐波抑制和无功补偿的重要手段,因而基于单位功率因数的控制方法,研制了一种高性能的四桥臂三相四线制有源电力滤波器。

同时提出了一种只需检测电源输入电流及逆变器直流电容电压,而无需实时检测、计算负载谐波电流,直接控制电源电流为与电网电压同相的标准正弦波的控制方法,并对其稳态及动态行为进行了详尽分析;补偿电流的控制策略采用比例积分控制和三角波调制。

以此研制了一台10kV A 四桥臂三相四线制有源电力滤波器实验样机,理论分析、仿真及实验结果均证明了该有源电力滤波器可有效地补偿三相四线制系统中的谐波、无功功率和三相不平衡,系统控制简单,动态响应快,补偿效果好。

关键词:有源电力滤波器;三相四线制;四桥臂;单位功率因数;比例积分控制;谐波污染;三相不平衡中图分类号:T M 761文献标志码:A文章编号:1003-6520(2009)05-1131-06基金资助项目:吉林省教育厅科技资助项目(2006-023);东北电力大学博士基金(BSJ XM -200401)。

Project Supported by S cien tific I tem of Education Bureau of Jilin P rovince (2006-023),Doctoral Funds of Northeast Dianli University .Three -phase Four -wire Active Power Filter with Four Bridge LegsBased on Unity Power Factor ControlWANG Jian -yuan ,ZH ANG Guo -fu ,S UN Cheng -yu ,SH I H ai -tao(School of Electrical Eng ineering ,No rtheast Dianli Univer sity ,Jilin 132012,China )A bstract :A ctive pow er filter becomes an impo r ta nt instr ument fo r compensating ha rmonics and reactive component resor ts to its ex cellent perfo rmance .A cco rdingly ,a high pe rfo rmance three -phase fo ur -wire active pow er filte r with four bridg e leg s w as desig ned based on the unity po we r factor co ntrol .A new co ntr ol me tho d is pro po sed that only needs to detect the line curr ent o f the pow er supply and the v oltage o f the capacito r a t the DC side of the inve rter ,witho ut detecting and calculating the har monic cur rent of the load ,which can make the line cur rent o f the po we r supply to be standard sine wav e ,the same phase as the netwo rk voltage .Its steady and dy namic behav io rs a re a na -lyzed in details .T he contro l str ategy of compensate current are the P I contro l and the triang le w ave modulation .A 10kV A experiment pr oto ty pe o f three -pha se four -wire active pow er filter with f our bridg e leg s w as desig ned .Both the theo ry analy sis and the results of simulation &ex periment demonstrate that the active po wer filte r can compe n -sate the neutr al line cur rent ,ha rmonics ,r eac tive compone nt and three -phase unbalance in transient state and steady sta te effectiv ely .I ts contr ol is ve ry simple ,and the go od real -time pe rfo rmance and dynamic per formance ar e also verified by simulatio n and e xperiment .Key words :active po we r filte r (A PF );three -phase four -w ire ;four bridg e leg s ;unity pow er facto r (UP F );PI co n -trol ;harmo nics pollution ;three phase unbalance0　引言随着电力电子技术的发展,配电网中的谐波、无功以及三相不平衡问题日益严重,这一方面影响了电网的安全稳定运行,同时也使线损增大,因此,必须采取有效措施进行改善。

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由式（１０）得出，只要根据电流指令选择适当的
电压矢量，从而在相臂间施加适当的Ｕα、Ｕβ、Ｕγ分量就可以合成所需的电感电流分量Ｉα、Ｉβ、Ｉγ，也可合成任意所需的三相电感电流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ，据此，可构建一基于 αβγ坐标系的空间矢量基础的电流调节器［８－１０］。
收稿日期：２００５－１２－２６基金项目：东南大学优秀青年教师教学科研资助计划
第１１期
刘永超，等：三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究
测方法进行检测，最终得到三相四线制系统中的谐
波、基波负序及包括零序在内的补偿电流信号。
在三相四线制系统中，三相负载电流ｉａ、ｉｂ、ｉｃ中
因而不能直接采用基于瞬时无功功率理论的ｉｐ、ｉｑ检测法。解决方法是首先求出其零序电流分量，将零序
分量从各相电流中剔除，除去零序分量后的三相电
流之和为零，此时即可利用三相三线制情况下的检
０－＋
ＩＮ＊
低通滤波器Ｉｐ
ｉαｆ
２／３Ｉａｆ坐标Ｉｂｆ
＋＋－
Ｉｃ＊ａＩｃ＊ｂ
低通滤波器Ｉｑ
坐标下的各分量；ｅα、ｅβ、ｅγ代表反电动势或电网相电
压ｅａ、ｅｂ、ｅｃ在 αβγ坐标下的各分量；Ｉα、Ｉβ、Ｉγ代表电
感电流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ在 αβγ坐标下的各分量，注意到
Ｉｎ＝Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＝３Ｉγ
（９）
所以式（８）进一步写成
ｄＩ ’
*
每个桥臂的开关函数Ｓｉ（ｉ＝ａ，ｂ，ｃ，ｎ）都可以独立取０和１两个值，因此三相四桥臂逆变器共有１６
个开关状态。应用式（７）将每个开关状态相臂间电
压Ｕａｎ、Ｕｂｎ、Ｕｃｎ变换至 αβγ坐标下，可得到各个开关状态下相应的Ｕα、Ｕβ、Ｕγ值，其中各个状态序号是根据开关函数的二进制码值分配的，见表１。
ａ．四桥臂变流器的控制特别是直流侧电压控制部分相对简单；
ｂ．四桥臂变流器对零线电流的控制范围大于三桥臂变流器，补偿效果更好。
１三相四桥臂逆变器结构及电流检测方法
本文研究的三相四桥臂动态无功补偿器的逆变部分电路结构见图１。Ｖ１￣Ｖ８为８只绝缘栅双极型
ｅｓｓｉｎ ωｔ，－ｃｏｓ ωｔ
负载情况进行了无功补偿仿真，仿真结果验证了控制算法的可行性。
关键词：三相四桥臂；无功补偿；ｉｐ、ｉｑ检测法；空间矢量法
中图分类号：ＴＭ７１４．３
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－６０４７（２００６）１１－００２４－０４
三相三线制的静止无功发生装置已经得到较为广泛的应用，但对于无功源集聚的配电网侧而言，通常采用的都是三相四线制线路结构［１－３］。除三相线路中的无功需要补偿外，零线中不为零的电流也需要补偿，使零线电流为零以保证零线的正常工作［４］，三相四线制动态无功发生装置不但解决了由零线电流引起的一系列问题，还能同时解决电网无功补偿和谐波的抑制问题，但目前对它的研究还不成熟，对于控制策略等诸多方面还有待于进一步研究。因此，对它的研究具有重大的现实意义。在三相四线制系统中，根据对零线电流补偿方法的不同，动态无功补偿器的主电路有四桥臂变流器和三桥臂变流器２种不同的方式。本文之所以提出以四桥臂变流器作为研究对象，是因为四桥臂变流器和三桥臂变流器相比具有如下优点：
－ｃｏｓ ωｔ－ｓｉｎ ωｔ
上面的检测过程是对系统中的谐波电流的检测
（若负载电流中含有负序电流时，还包括对负序电流
的检测）；当需要同时检测无功电流时，只需断开图
中计算ｉｑ的通道即可；当只需检测无功电流时，则只需对ｉｑ进行变换即可。
２空间矢量法产生触发脉冲
三相四桥臂逆变器并入电网作为无功补偿器的
基本等效电路拓扑见图２，为简化分析，设Ｌａ＝Ｌｂ＝Ｌｃ＝Ｌ，Ｒａ＝Ｒｂ＝Ｒｃ＝Ｒ，这并不影响分析的正确性［５－７］。
逆变器４个桥臂ａ、ｂ、ｃ和ｎ的开关状态可以分
别用开关函数Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｎ表示。为了简化分析，忽略死区影响，假设各臂上管和下管互补开通和关断；
所包含的零序电流分量ｉｚ均为
ｉｚ＝（ｉａ＋ｉｂ＋ｉｃ）／３
（１）
系统中的零序电流ｉＮ即为
ｉＮ＝ｉａ＋ｉｂ＋ｉｃ＝３ｉｚ
（２）
将ｉｚ从三相电流ｉａ、ｉｂ、ｉｃ中剔除，即有
ｉａ′＝ｉａ－ｉｚ，ｉｂ′＝ｉｂ－ｉｚ，ｉｃ′＝ｉｃ－ｉｚ
+
ｆ(
+
(
+
) γ,
１ ’
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－１／２
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"３／２
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１((
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／
２
１／２
－１／２
ｆ * ’
*
+( +(
ａ
+ +
ｆ’
*
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ａ
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－ " ３／２ｆ＝Ｔｆ７ + (
+
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+( ｂ +
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（） (
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１( ｂ +
+(
+
(
+
１／２
ｆ ++
( (
+ +
,) ｃ ,
ｆ(
+
(
+
)ｃ ,
第２６卷第１１期２００６年１１月
电力自动化设备
ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ
Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．１１Ｎｏｖ．２００６
三相四桥臂动态无功补偿器仿真研究
刘永超１，杨振宇１，姚军２，赵剑锋１（１．东南大学电气工程系，江苏南京２１００９６；２．泰州供电公司，江苏泰州２２５３００）
（３）
由于
ｉａ′＋ｉｂ′＋ｉｃ′＝０
（４）
此时，可利用三相三线制情况下的检测方法进行检
测，即首先将ｉａ′、ｉｂ′、ｉｃ′进行３／２的坐标变换，求出对应的有功和无功电流分量ｉｐ、ｉｑ；再经低通滤波器滤
波，得到其对应的直流分量 !ｉｐ、!ｉｑ；然后进行２／３坐标变换，得到ｉａ′、ｉｂ′、ｉｃ′的基波正序分量ｉａｆ、ｉｂｆ、ｉｃｆ；最后，
Ｃ
ｉβｆ
变换
－
（Ｃ２３）
Ｉｃｆ＋－
Ｉｃ＊ｃ
图２三相四桥臂动态无功补偿器ｉｐ和ｉｑ检测法原理图Ｆｉｇ．２Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｉｐａｎｄｉｑｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｒｅｅ
－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ－ｌｅｇｄｙｎａｍｉｃｖａｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ
６０１１００ＵｄｃＵｄｃ－２／３Ｕｄｃ
０
２／３Ｕｄｃ
７０１１１－Ｕｄｃ００－２／３Ｕｄｃ
０
表１开关状态及相应的各电压值Ｔａｂ．１Ｓｗｉｔｃｈｓｔａｔｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｖｏｌｔａｇｅｓ
序号ＳａＳｂＳｃＳｎＵａｎＵｂｎＵｃｎ
Ｕα
Ｕβ
Ｕγ
００００００００
０
０
０
１０００１－Ｕｄｃ－Ｕｄｃ－Ｕｄｃ
０
０
－Ｕｄｃ
２００１０００Ｕｄｃ－１／ " ３Ｕｄｃ－１／ " ３Ｕｄｃ１／ " ３Ｕｄｃ
*
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