Поліпшення форми вхідних струмів матричних перетворювачів в умовах несиметричної системи напруг мережі живлення та несиметричного навантаження

Abstract

Запропоновано і досліджено спосіб керування матричним перетворювачем (МП), який базується на загальному алгоритмі регулювання вхідної реактивної потужності і спрямований на поліпшення якості вхідних струмів в умовах несиметричного навантаження та несиметричної системи напруг мережі живлення. З цією метою розглянуто процес формування просторового вектора вхідного струму МП як результат складання двох незалежних способів динамічної модуляції його реактивної складової. Перший з них засновано на визначенні співвідношення вихідного і вхідного струмів при симетричному навантаженні та несиметричній мережі живлення з урахуванням симетричної складової зворотної послідовності вхідної напруги, а другий – при несиметричному навантаженні з урахуванням реактивної частки симетричної складової зворотної послідовності вихідного струму. Визначено робочі границі, в яких запропоновані способи модуляції повністю реалізуються. Дієвість запропонованого підходу підтверджено результатами моделювання вхідних струмів МП з урахуванням реальних умов комутацій і дискретного формування цих струмів.

Предложен и исследован способ управления матричным преобразователем (МП), который базируется на общем алгоритме регулирования входной реактивной мощности и направлен на улучшение качества входных токов в условиях несимметричной нагрузки и несимметричной системы напряжений сети. С этой целью рассмотрен процесс формирования пространственного вектора входного тока МП как результат сложения двух независимых способов динамической модуляции его реактивной составляющей. Первый из них основан на определении коэффициента передачи выходного тока во входной ток при симметричной нагрузке и несимметричной сети питания с учетом симметричной составляющей обратной последовательности входного напряжения, а второй – при несимметричной нагрузке с учетом реактивной части симметричной составляющей обратной последовательности выходного тока. Определены рабочие границы, в которых предложенные способы модуляции полностью реализуются. Эффективность предложенного подхода подтверждена результатами моделирования входных токов МП с учетом реальных условий коммутаций и дискретного формирования этих токов.

Matrix converter control method which is based on the general algorithm of input reactive power control and aims to improve the quality of input currents in conditions of unbalanced load and input voltages has been proposed and studied. For this purpose, the process of formation of the matrix converter space vector input current has been considered as a result of the addition of two independent dynamic modulation methods of the input current reactive component. The first one is based on the determination of the transfer ratio of output current into input current under balanced load and unbalanced power supply taking into account symmetric component of negative sequence of the input voltage, and the second one is under unbalanced load taking into account reactive part of symmetric component of negative sequence component of the output current. Operating limits, where the proposed modulation methods are fully realized, have been defined. The effectiveness of the proposed approach confirmed by simulation of matrix converter input currents based on actual switching conditions and discrete formation of these currents.