电力百科：PWM整流器控制技术

和输出电压,其中输入电流控制是整流器控制的关键。这是由于应用PWM整流器的目的是使输入电流正弦化,在单位功率因数下运行。对输入电流有效控制实质就是对电力电子变换器的能量流动进行控制,进而控制输出电压;相反,控制变换器有功功率和无功功率流动,可以控制输出直流电压和输入电流,使系统处于单位功率因数运行状态。目前电压型PWM整流器网侧电流控制策略主要分成两类:一类是“间接电流控制”策略;另一类就是目前占主导地位的“直接电流控制”策略。“间接电流控制”实际上就是所谓的“幅相”电流控制,即通过控制电压型PWM整流器的交流侧电压基波幅值和相位,进而间接控制其网侧电流。由于“间接电流控制”其网侧电流的动态响应慢,并且对系统参数变化灵敏,因此这种控制策略已逐步被“直接电流控制”策略所取代。直接电流控制的主要特点在于引入了电流环,使系统动态性能明显改善。电压外环输出作为电流指令,电流内环则控制输入电流,使之快速跟踪电流指令,其动态响应速度快、限流容易、控制精度高。目前已研究出各种不同的方案,主要有以下几种：

(1)空间电压矢量控制

空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)是目前广泛应用的数字化高频调制方式,其优点是容易采用微处理器实现,易于实现交流侧输入电流正弦化,功率因数为1;直流侧输出电压纹波小;直流电压利用率高。在同样交流线电流THD要求下,比其它控制模式的开关频率低得多,但其缺点是计算量庞大,先要做复杂的坐标变换，进行矢量选择，然后需要分别计算各矢量的持续时间，再将分区段的时间相加变成三相脉宽调制时间，导致三相PWM整流器的实时控制需要双单片机、DSP等高速处理器。另外，过多运算环节容易引起控制误差甚至错误。从本质上讲，空间电压矢量调制是基于规则采样的正弦脉宽调制算法，最终目的是优化开关函数。

(2)SPWM调制控制

移相采样SPWM是PWM技术中应用于PWM整流器控制比较早的技术,包括规则采样和自然采样,其开关频率固定,有明显载波,用模拟和数字电路容易实现,但是无法克服其直流电源利用率低的缺点。使用模拟电路实现时,脉冲开关时间很短,几乎瞬间完成,但是硬件投资较多,不够灵活,参数的改变和系统的调试都比较复杂。使用数字电路实现时,以软件为基础,其投资少,灵活性好,缺点是计算脉冲宽度时需要一定的延时和响应时间。但是随着高速、高精度微处理器的发展,采用数字化SPWM技术已经占领了主导地位,而且SPWM输出电压谐波主要是开关频率及其倍数的谐波,容易滤除。

(3)开关逻辑表控制

这种控制方式主