目前解決電網(wǎng)污染的途徑主要有兩種：

　　(1)對電網(wǎng)來說,采用在電力系統(tǒng)中加入補償器來補償電網(wǎng)中的諧波。可以采用有源濾波器(APF),但是其成本比較高,控制過程復雜。近年來,靜止無功補償(SVC)已應用于負載無功補償,但在補償無功的同時,卻不能抑制諧波,甚至因晶閘管相控工作方式而成為新的諧波源。

　　(2)設計輸入電流和電壓同相、諧波含量低、功率電感因數(shù)高的整流器。

　　前者是產生諧波后進行補償,而后者是消除了諧波源,是解決諧波問題的根本措施。把逆變電路中的PWM技術應用于由MOSFET、IGBT等全控器件組成的整流電路,工作時可以使網(wǎng)側電流正弦化,獲得單位功率因數(shù),甚至能量可以雙向流動,真正實現(xiàn)綠色電能轉換,這種整流器稱為PWM整流器,又稱為單位功率因數(shù)變流器。

　　1、PWM整流器拓撲

　　就PWM整流器拓撲結構而言,按直流儲能形式可分為電壓型和電流型;按電網(wǎng)相數(shù)可分為單相電路、三相電路和多相電路;PWM開關調制可分為硬開關調制和軟開關調制;按橋路結構可分為半橋電路和全橋電路;按調制電平可分為二電平電路、三電平電路和多電平電路;但是基本的是按直流儲能形式分為電流型和電壓型兩大類。電壓型PWM整流器(VSR)的顯著拓撲特性就是直流側采用電容進行直流儲能,從而使VSR直流側呈低阻抗的電壓源特性,拓撲結構主要有以下幾種:單相半橋、全橋VSR拓撲結構;三相半橋、全橋VSR拓撲結構;三電平VSR拓撲結構;基于軟開關調制的VSR拓撲結構。電流型PWM整流器(CSR)拓撲結構的顯著特性就是直流側采用電感進行直流儲能,從而使CSR直流側呈高阻抗的電流源特性,常采用的CSR拓撲結構有單相、三相兩種。而對于不同功率等級以及不同的用途,可以研究各種不同的PWM整流器拓撲結構。在小功率應用場合,PWM整流器拓撲結構的研究主要集中在減小功率開關和改進直流輸出性能上。在大功率應用場合,其拓撲結構的研究主要集中在多電平拓撲結構、變流器組合以及軟開關技術上。

　　2、PWM整流器控制技術

　　控制技術是決定PWM整流器發(fā)展的關鍵因素,PWM整流控制對象是輸入電流和輸出電壓,其中輸入電流控制是整流器控制的關鍵。這是由于應用PWM整流器的目的是使輸入電流正弦化,在單位功率因數(shù)下運行。對輸入電流有效控制實質就是對電力電子變換器的能量流動進行控制,進而控制輸出電壓;相反,控制變換器有功功率和無功功率流動,可以控制輸出直流電壓和輸入電流,使系統(tǒng)處于單位功率因數(shù)運行狀態(tài)。目前電壓型PWM整流器網(wǎng)側電流控制策略主要分成兩類:一類是“間接電流控制”策略;另一類就是目前占主導地位的“直接電流控制”策略�！伴g接電流控制”實際上就是所謂的“幅相”電流控制,即通過控制電壓型PWM整流器的交流側電壓基波幅值和相位,進而間接控制其網(wǎng)側電流。由于“間接電流控制”其網(wǎng)側電流的動態(tài)響應慢,并且對系統(tǒng)參數(shù)變化靈敏,因此這種控制策略已逐步被“直接電流控制”策略所取代。直接電流控制的主要特點在于引入了電流環(huán),使系統(tǒng)動態(tài)性能明顯改善。電壓外環(huán)輸出作為電流指令,電流內環(huán)則控制輸入電流,使之快速跟蹤電流指令,其動態(tài)響應速度快、限流容易、控制精度高。

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