有源電力濾波器諧波電流閉環(huán)控制策略研究.pdf

1、大量非線性負(fù)載的存在，使電網(wǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重的諧波問題，從而使電能質(zhì)量受到嚴(yán)重的影響。傳統(tǒng)的LC無(wú)源濾波器，由于其技術(shù)上的局限性，無(wú)法滿足高濾波性能的要求。而有源濾波器技術(shù)的出現(xiàn)，使電能質(zhì)量問題的解決成為可能。
　　 本文的重點(diǎn)是有源電力濾波器基于電網(wǎng)電流檢測(cè)的閉環(huán)控制策略研究。文中提出了兩種閉環(huán)控制的策略和思想。第一種是基于開環(huán)控制基礎(chǔ)上改進(jìn)的閉環(huán)控制策略，第二種是基于預(yù)測(cè)電流控制的閉環(huán)控制策略。文中對(duì)這兩種方案進(jìn)行了仿真和分析，另外

2、還對(duì)第一種方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，得出相關(guān)的結(jié)論。
　　 第一種方案通過對(duì)開環(huán)的控制方式改進(jìn)而得到，文中用matlab搭建仿真電路圖，進(jìn)行了仿真和分析，仿真結(jié)果表明，該方案是可行的。仿真中，分別用PI控制和PI加重復(fù)控制的方法進(jìn)行了分析，從仿真的結(jié)果可以看出，單純的PI控制盡管可以達(dá)到諧波電流補(bǔ)償?shù)哪康?，但是其效果并不理想（THD由原來的28.5％降到14.4％），當(dāng)同時(shí)采用PI控制和重復(fù)控制時(shí)，電流波形的補(bǔ)償效果明顯提升（THD

3、由原來的28.5％降到3％），可見采用PI加重復(fù)的控制方法具有很好的效果。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的研究和分析。從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以知道，實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本和仿真結(jié)果一致。而且加重復(fù)控制的效果明顯比單純的PI控制的效果要好的多。當(dāng)然，理論和實(shí)踐總是不可避免的存在一定的差距，仿真中單純加PI的補(bǔ)償波形THD為14％左右，而PI加重復(fù)控制的效果在仿真更是達(dá)到了THD1.3％，相比之下，實(shí)驗(yàn)中的結(jié)果要遜色的多，單純的PI控制，使得電網(wǎng)電流THD降到19％，而

4、采用PI加重復(fù)控制后，使其THD為10％。然而，盡管實(shí)驗(yàn)結(jié)果的效果不佳，但這并不影響證明文中提出的基于網(wǎng)側(cè)諧波電流檢測(cè)的閉環(huán)控制策略的正確性。
　　 第二種方案采用了基于預(yù)測(cè)電流控制的APF閉環(huán)控制方法，這種控制方案不需要檢測(cè)有源濾波器的輸出電流，也就是說，在這個(gè)控制系統(tǒng)中，我們所要檢測(cè)的量只有3種：電網(wǎng)電壓信號(hào)；三相電網(wǎng)側(cè)的電流信號(hào)；有源濾波器的直流側(cè)電壓?？梢娺@種方案在實(shí)現(xiàn)控制上較第一種要更直接和簡(jiǎn)潔一些。仿真中作了多種控制