單相并聯(lián)型有源濾波器的LCL輸出濾波器的研究.pdf

1、LCL濾波器一方面可以為電壓源型的逆變器產(chǎn)生的諧波提供更高的諧波衰減率,另一方面其輸出電流也是電流控制的對象,因而獲得了廣泛研究。LCL濾波器關(guān)系到逆變器輸出電流中高頻諧波的含量,也影響著逆變器的補償精度,故其控制方法顯得尤為重要。不合適的控制方法會降低補償精度,且LCL濾波器自身的諧振問題也會導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩或不穩(wěn)定?；诖?本文提出了一種有源阻尼的控制策略以抑制諧振,設(shè)計了一個離散的電流無差拍控制器,能帶來很好的阻尼作用和足夠的帶寬,同

2、時能夠提供迅速的暫態(tài)過電流保護。主要研究內(nèi)容如下:
　　 首先,在分析系統(tǒng)延時的基礎(chǔ)上建立電氣化鐵路有源濾波器的仿真模型以及LCL濾波器的離散狀態(tài)空間模型,通過分析濾波器各參數(shù)對濾波效果的影響,根據(jù)對諧波衰減率和諧波補償速度的要求確定LCL濾波器元件的參數(shù)值。
　　 其次,采用特征結(jié)構(gòu)配置法控制系統(tǒng)的動態(tài)性能,使特征根達到穩(wěn)定,同時特征向量也能夠約束瞬態(tài)響應(yīng)曲線,以滿足對電流的無差拍跟蹤控制。在此基礎(chǔ)上,通過狀態(tài)反饋產(chǎn)生

3、阻尼電流以抑制諧振,并利用含有積分器的伺服控制處理阻尼控制帶來的穩(wěn)態(tài)誤差。狀態(tài)反饋的控制向量通過線性二次型最優(yōu)控制由既定的權(quán)值矩陣求解相應(yīng)的黎卡提方程獲得,簡化了設(shè)計過程,使其更直觀。
　　 再次,LCL濾波器的參數(shù)值會因環(huán)境或者電網(wǎng)故障發(fā)生變化,從而導(dǎo)致其狀態(tài)空間模型產(chǎn)生偏差,所以利用漸近魯棒跟蹤控制的原理以解決外部電網(wǎng)擾動對指令電流跟蹤的影響,也驗證了控制器對LCL濾波器參數(shù)變化的魯棒性。
　　 最后,在MATLAB