基于三相PWM电压源换流器的电力供应SimPowerSystems模型（Simulink仿真实现）

💥1 概述

一个50千瓦、380伏、50赫兹的负载通过交流-直流-交流电源连接到25千伏、60赫兹的电网。该电源包括两个电压源转换器，VSC1和VSC2，它们通过一个直流环节相连。

连接到60赫兹电网的VSC1作为整流器运行。它将直流环节电压稳定在680伏，并在交流电网保持单位功率因数。PWM斩波频率为1980赫兹。

连接到50赫兹负载的VSC2则作为逆变器运行。它产生50赫兹的频率，并将负载电压稳定在380伏特（RMS）。PWM斩波频率为2000赫兹。

电气电路以2微秒的时间间隔进行离散化。VSC1和VSC2控制系统采样时间为100微秒。

一个额定功率为50千瓦、工作电压380伏特、频率50赫兹的重载设备，通过一套先进的交流-直流-交流变换电源系统，实现了与25千伏特、频率60赫兹的高压电网的无缝对接。此电源系统核心包含两个精心设计的电压源转换器（Voltage Source Converters, VSC），即VSC1与VSC2，二者经由一个高效直流环节紧密联结，协同工作以满足不同频率与电压等级间的转换需求。

其中，面向60赫兹电网侧的VSC1扮演着整流器的角色，不仅负责将直流环路电压精准调控在680伏特，同时还确保交流电网侧的功率因数恒定于单位值，从而最大限度地提高了电能利用率。VSC1采用了1980赫兹的高频脉宽调制（PWM）斩波技术，以实现对电流波形的精细控制与谐波抑制。

另一方面，与50赫兹负载相连的VSC2则作为逆变器运作，不仅生成与负载匹配的50赫兹交流电，还精确调控输出电压至380伏特（均方根值），确保了对敏感负载的稳定供电。VSC2采用略高的2000赫兹PWM斩波频率，以进一步优化输出质量和动态响应能力。

整个电气系统以精细化的时间分辨率进行模拟，每个计算周期设为2微秒，确保了对瞬态过程的准确捕捉。而VSC1与VSC2的控制回路则采取更为频繁的采样策略，每100微秒更新一次控制信号，以实现对系统动态的快速响应与精确控制，进而保证了整个电力转换过程的高效、稳定与电力质量的优越。此配置在满足跨