設(shè)三相電網(wǎng)電壓平衡，在三相靜止坐標(biāo)系（a，b，c）中，網(wǎng)側(cè)pwm整流器開(kāi)關(guān)函數(shù)模型為：

　　所以應(yīng)用三相靜止坐標(biāo)變換至兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的變換陣式（5），經(jīng)過(guò)運(yùn)算后，可得：

　　此式即為兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型。

4 網(wǎng)側(cè)pwm整流器控制策略

　　首先網(wǎng)側(cè)變換器的控制目標(biāo)是：輸出直流電壓恒定且具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力；確保網(wǎng)側(cè)輸入電流正弦，功率因數(shù)接近1。其中輸入電流的控制是整個(gè)系統(tǒng)控制的關(guān)鍵所在，因?yàn)椴捎胮wm整流器的目的是為了使輸入電流波形正弦化;其次，對(duì)輸入電流的有效控制的實(shí)質(zhì)是對(duì)變換器能量流動(dòng)的有效控制，也就控制了輸出電壓。

　　前面討論了三相vsrdq模型的建立，對(duì)于三相交流對(duì)稱系統(tǒng)，若只考慮交流基波分量，則穩(wěn)態(tài)時(shí)dq模型的d、q分量均為直流變量；另一方面，適當(dāng)選取同步坐標(biāo)系（d，q）的初始參考軸方向，如q軸與電網(wǎng)電動(dòng)勢(shì)矢量edq重合，則q軸表示無(wú)功分量參考軸，而d軸表示有功分量參考軸，從而有利于三相vsr網(wǎng)側(cè)有功、無(wú)功分量的獨(dú)立控制。

　　直接電流控制是一種通過(guò)對(duì)交流電流的直接控制而使其跟蹤給定電流信號(hào)的控制方法且具有非常優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能。而其中的電壓電流雙閉環(huán)控制，目前應(yīng)用最廣泛。特點(diǎn)是：輸入電流和輸出電壓分開(kāi)控制。電壓外環(huán)的輸出作為電流指令信號(hào)，電流內(nèi)環(huán)則控制輸入電流，而且也起到了改善控制對(duì)象的作用，由于電流內(nèi)環(huán)的存在，只要將電流指令限幅就自然達(dá)到過(guò)流保護(hù)的目的，這就是雙閉環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn)。

　　根據(jù)pwm整流器在兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，其輸入電流滿足下式：

　　此式表明，引入電流狀態(tài)反饋ωliq、-ωlid實(shí)現(xiàn)解耦，同時(shí)又引入電網(wǎng)擾動(dòng)電壓ud、uq進(jìn)行前饋補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)了d、q軸電流的獨(dú)立控制，系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能可獲得很大的提高。圖3為解耦的三相svpwm網(wǎng)側(cè)變換器電壓電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖。

　　5 仿真研究和結(jié)果

　　本文使用matlab7.2/simulink中的psb模塊，搭建仿真模型。其仿真參數(shù)如下：三相電壓源電壓為110v，50hz。交流側(cè)電感l(wèi)=0.028h，交流側(cè)電阻r=0.01ω，濾波電容c=0.001f，負(fù)載電阻rl=40ω，直流母線電壓udc=300v，pwm調(diào)制頻率為5khz。仿真時(shí)間為0.5s。

　　在直流側(cè)0.2s時(shí)突加負(fù)載，使得直流側(cè)負(fù)載為20ω，以此來(lái)模擬風(fēng)速的變化。由圖6看出直流母線電壓產(chǎn)生瞬時(shí)的降落但又很快穩(wěn)定在300v。又由圖7看出，無(wú)功功率始終在0附近，即電壓，電流始終保持同相位。說(shuō)明系統(tǒng)具有很好的抗擾性能。

　　(3)網(wǎng)側(cè)變換器工作在逆變狀態(tài)

　　6 結(jié)束語(yǔ)

　　本文闡述了pwm整流器的工作原理，建立了其在d-q軸的數(shù)學(xué)模型，并分析了電壓電流雙閉環(huán)的控制策略。最后搭建了基于svpwm的控制模型。由仿真結(jié)果可以看出，該整流器能獲得單位功率因數(shù)的正弦輸入電流以及平穩(wěn)的直流母線電壓，實(shí)現(xiàn)了對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器低諧波、高功率因數(shù)、以及能量雙向流動(dòng)的要求。并且整個(gè)系統(tǒng)具有良好的動(dòng)，靜態(tài)特性。