三相PWM整流器启动冲击的抑制
三相PWM整流器具有直流电压可控、功率因数高、网侧电流畸变小等优点，广泛应用于新能源发电、电动汽车充放电站等领域。目前常用的三相整流器控制策略有基于d，q旋转坐标系的直(间)接电流PI控制，基于反馈线性化的三相PWM控制法，三相PWM整流器的H∞鲁棒控制等。其中，基于d，q旋转坐标系的直接电流PI控制结构清晰、实现简单，响应速度快，且设计步骤可参考传统的PI设计经验，得到了广泛应用。直接电流PI控制应用于三相整流器时，会在启动时导致较大的冲击电流，增加了功率器件的电流应力，对器件选型及工作可靠性产生了很大影响。
针对三相PWM整流器的启动冲击问题，这里介绍了启动瞬间PI控制器的调节过程，建立了系统的动态模型，在此基础上给出了冲击电流峰值的计算公式，指出了产生启动冲击的原因和影响因素，分析了PI参数对冲击电流大小的影响，并提出了一种新型软启动算法，通过仿真和实验验证了理论分析的可行性。
2 三相PWM整流器控制与建模
三相PWM整流器的主电路拓扑为三相半桥电压源型变换器(VSC)，如图1所示，主要由LCL滤波器、三相桥臂及直流侧电容组成。
忽略R，经d，q坐标变换，系统状态方程为：
Ldid／dt=ud-ed， Ldiq／dt=uq-eq (1)
式中：ud，uq分别为桥臂电压d，q轴分量；L为Lg和Lt之和；id，iq分别为有功、无功电流分量；ed，eq分别为电网电压d，q轴分量。
图2示出系统的控制框图。当整流器正常工作时，将旋转坐标系的d轴与电网电压矢量进行同步。此时eq=0，初始条件下uq=0。假定误差及扰动均较小，则根据式(1)可知在启动过程中iq不会产生冲击。因此，在单位功率因数状态下，ed和ud是影响系统启动冲击的关键因素。
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