1 概述

　　簡單系統(tǒng)可直接建立模型,，并分析模塊之間的相互關(guān)系以及模塊輸入輸出關(guān)系,。但對相對復(fù)雜的系統(tǒng)，Simulink包含多個模塊,，使得各個模塊之間的相互關(guān)系非常復(fù)雜,，不利于分析。為此,，可將具有一定功能的模塊群進(jìn)行封裝，用戶不必了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu),，只需了解其功能和輸入?yún)?shù)即可,。而且每個模塊可移植。仿真實(shí)驗(yàn)平臺封裝的主要模塊包括：典型的單相整流器主電路,，三相全控橋整流器主電路,，檢測模塊(坐標(biāo)變換)，脈沖產(chǎn)生模塊,，控制模塊,，測量模塊等。通過仿真得到三相可逆PWM整流器的主電路電感值,、開關(guān)頻率等參數(shù),，并影響到輸入電流總諧波失真(THD)、電源功率因數(shù)以及系統(tǒng)輸出直流電壓,，從而為實(shí)際設(shè)計(jì)確定主電路的參數(shù)提供可靠依據(jù),，對三相可逆PWM整流器設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義。

　　2 模塊庫的建立

　　仿真平臺的建立是通過在Simulink Library Browser下面創(chuàng)建一個自己的模塊庫實(shí)現(xiàn),，新建庫名為kongde,。用右鍵打開模塊庫，并將自己封裝的模塊添加到庫中。添加完所有模塊并保存之后,，點(diǎn)擊Simulink Library Browser下面的kongcle,，便顯示了該模塊庫中的所有模塊，如圖1所示,。仿真時,，只需將各個功能模塊從模塊庫中添加到模型文件中，設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),，并把各個功能模塊按照原理連接即可觀察結(jié)果,。

　　3 模塊封裝

　　3．1 整流器主電路

　　所建的整流器主電路采用阻感負(fù)載。三相電壓型PWM整流器主電路如圖2所示,。對于Simulink依據(jù)整流器的數(shù)學(xué)模型,，采用開關(guān)函數(shù)微分方程組搭建模型，仿真運(yùn)算速度較快,。由于模塊庫對諸如IGBT的緩沖電路參數(shù),，開關(guān)延時等參數(shù)有細(xì)致建模，故而更接近真實(shí)情況,，如圖3所示,。

　　3．2 控制模塊

　　仿真時所用的控制模塊是基于空間電壓矢量的電流解耦控制算法，電流解耦控制模塊如圖4所示,。

　　3．3 功率因數(shù)測量模塊

　　因數(shù)測量包括功率因數(shù),、基波位移因數(shù)、畸變因數(shù),、以及有功功率,、無功功率、視在功率等,。對于三相系統(tǒng),，如果三相電壓電流波形對稱，則有功功率為三相有功之和,，無功功率為三相無功之和,，如圖5所示。此模塊可測量三相系統(tǒng)功率因數(shù),，以及有功,、無功、視在功率等,。

　　4 基于仿真模塊的三相VSR系統(tǒng)的仿真

　　整個系統(tǒng)是由一個電壓環(huán)和2個電流環(huán)組成的雙內(nèi)環(huán)單外環(huán)的雙環(huán)控制結(jié)構(gòu),，電壓環(huán)不僅控制直流輸出電壓，并將電壓環(huán)調(diào)節(jié)器的輸出作為有功電流id的給定,，無功電流iq的給定可以直接設(shè)為零,。在電流電壓雙環(huán)系統(tǒng)中,，作為內(nèi)環(huán)的電流環(huán)直接決定著整個系統(tǒng)動靜態(tài)特性的優(yōu)劣。整個系統(tǒng)的仿真模型如圖6所示,，該系統(tǒng)包括主電路模塊,、檢測模塊、電流解耦控制模塊,、SVPWM模塊以及測量模塊,。該模型中的主要模塊均從kongde模塊庫中添加，按照功能連接好相應(yīng)模塊即可仿真,。設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),，具體參數(shù)如表l所示。

　　設(shè)置好參數(shù)后可對系統(tǒng)仿真,。突增負(fù)載時交流側(cè)電壓,、電流波形與直流側(cè)負(fù)載波形如圖7所示；突增負(fù)載時交流側(cè)三相電流波形如圖8所示,；突減負(fù)載時交流側(cè)電壓電流波形與直流側(cè)負(fù)載波形如圖9所示,；突減負(fù)載時交流側(cè)三相電流波形如圖10所示。

　　通過仿真結(jié)果可以看出：基于空間電壓矢量的電流解耦控制算法,，使三相VSR在穩(wěn)態(tài)時交流側(cè)電流波形對稱且為正弦,，相電流與相電壓同相位，且直流側(cè)電壓穩(wěn)定,，負(fù)載突變時,，電壓有一定波動，但很快在一個周波內(nèi)跟上給定值,，可見系統(tǒng)具有較強(qiáng)的魯棒性,。通過測量可知，三相系統(tǒng)的功率因數(shù)近似為1,，并測量其中一相的電壓、電流,，測得基波位移因數(shù)以及畸變因數(shù)均近似為l,。在暫態(tài)過程中，電流具有快速的跟隨性能,，系統(tǒng)暫態(tài)過渡時間短,。在負(fù)載突變發(fā)生時，都能保持正弦電流波形,，并且保持高功率因數(shù)運(yùn)行,。三相VSR的基于空間電壓矢量的電流解耦控制，直流側(cè)電壓更穩(wěn)定,，紋波更小,，功率因數(shù)較高,。同時三相VSR亦可運(yùn)行在單位功率因數(shù)逆變狀態(tài)。

　　5 結(jié)語

　　所建立的仿真平臺可提供一個更深入學(xué)習(xí)基本理論的機(jī)會,，而不是僅限于書本知識,，在仿真過程中。必然會碰到各種問題,，通過改變各種參數(shù)來分析波形,，從而分析參數(shù)對整個仿真系統(tǒng)的影響。仿真平臺有一定局限性,，只對幾種常見的整流器進(jìn)行封裝,，同時有些參數(shù)固定，比如PWM周期(0．02 s),，若要改變周期,，同時也得改變電源周期，這些還有待改進(jìn),。