基于PSCAD/EMTDC的數控電容在PWM整流器中的應用仿真研究

2 000 μF、5 000 μF時的直流側電壓變化曲線如圖4所示。

基于軟件仿真數據驗證[6]得出以下結論：當電容取值大于1 100μF時，滿足紋波小于1%的要求;當電容取值小于2 000 μF時，可以較快地反應電壓跟隨性指標。因此確定電容取值范圍為1 100～2 000μF。
3.2.2直流側電壓抗擾性分析
參考文獻[1]分析直流側電壓的抗擾性的依據是PWM整流器的工作模式由最大功率整流變化到最大功率逆變時引起的直流側電壓波動最嚴重的情況，此時輸入輸出功率偏差最大，過渡過程最長。而PWM整流器經常工作在相同的工作模式下，可以根據直流電壓上的諧波要求來設計電容，穩態時直流輸入電流為直流量，諧波主要來源于一個開關周期內的開關諧波，其能量很小，引起的直流電壓波動也很小，設計電容值遠小于參考文獻[1]中的電容設定上限值。因此，在直流側電壓跟隨性指標確定的電容范圍內，直流側電壓的抗擾性變化不大。
綜上分析表明，PWM整流器工作在相同模式時，電容值的調整對于改善直流側電壓跟隨性能效果明顯，但是對于改善直流側電壓抗擾性效果有限。
　與改善PWM整流器網側電流時的在線調整數控電感的方法不同[7]，數控電容參數的調整需要在直流側電壓參考值發生變化前完成，并且調整量分檔盡量小，否則會出現較大的電壓波動。
本文使用PSCAD/EMTDC軟件建立了PWM整流器的仿真模型。基于軟件仿真驗證的確定電容取值在較小范圍。提出了利用數控電容替代傳統的電容器，使得電容在線調整改善電壓環的動態響應的方法。仿真結果表明，電容的變化對直流側電壓跟隨性能改善效果顯著。該方法可根據不同情況下的控制要求，預先調整電容，靈活實現直流側電壓控制目標，在小功率電源變換電路和控制電路中有一定應用價值。
參考文獻
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