MATLAB仿真：三相电压型PWM整流器双闭环控制与孤岛检测

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink实现了三相电压型PWM整流器的控制系统仿真，采用电压外环和电流内环的双闭环结构。通过PI控制器维持直流侧电压稳定，电流内环确保网侧电流跟踪和单位功率因数运行，同时包含孤岛检测模块。

详 情 说 明

基于双闭环控制的PWM整流器系统与孤岛检测仿真平台

项目介绍

本项目实现了一个完整的三相电压型PWM整流器控制系统仿真平台，集成了电压电流双闭环控制策略和主动频率偏移孤岛检测功能。系统采用先进的SVPWM调制技术，能够实现直流侧电压的稳定控制和网侧电流的精确跟踪，确保系统在整流和逆变两种工作模式下均能保持高功率因数运行。同时，平台具备实时监测和孤岛状态检测能力，为电网安全运行提供保障。

功能特性

• 双闭环控制结构：电压外环维持直流侧电压稳定，电流内环实现网侧电流快速跟踪
• 单位功率因数运行：确保网侧电流与电压同相位，提高电能质量
• SVPWM调制技术：提高直流电压利用率，优化开关性能
• 主动频率偏移孤岛检测：可靠检测电网断电状态，防止非计划孤岛运行
• 实时监测界面：直观展示系统关键运行参数和波形
• 双向能量流动：支持整流和逆变两种工作模式

使用方法

1. 系统配置

- 设置直流侧参考电压（500-800VDC） - 配置电网参数（220VAC/50Hz） - 调整滤波电感（5-15mH）和直流电容（2000-5000uF）参数 - 选择运行模式（整流/逆变）和孤岛检测使能状态

1. 运行监控

- 启动系统后观察实时波形显示 - 监测直流电压、三相电流、功率因数等关键参数 - 关注孤岛状态标志位变化

1. 参数分析

- 分析电流THD和功率因数指标 - 验证系统在各种工况下的动态响应性能 - 测试孤岛检测功能的响应时间和可靠性

系统要求

• MATLAB/Simulink R2018b或更高版本
• 各基础模块库（Simulink, Simscape等）
• 推荐配置：4GB以上内存，双核处理器

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑，包括双闭环PI控制器的实时计算、SVPWM调制信号的生成、以及孤岛检测算法的执行。它负责处理输入参数配置，接收三相电网电压和电流的采样数据，通过内部算法处理生成PWM驱动信号，并输出系统运行状态信息和故障检测结果。程序集成了实时数据可视化功能，可在仿真过程中动态显示关键波形和性能指标。