并聯(lián)有源電力濾波器諧波檢測(cè)與控制策略研究.pdf

1、隨著社會(huì)的發(fā)展，越來(lái)越多的非線(xiàn)性電力電子裝置被投入到配電網(wǎng)中，在提高人們生活質(zhì)量的同時(shí)也帶來(lái)了大量的諧波污染，造成電網(wǎng)電能質(zhì)量惡化。有源電力濾波器具有多種補(bǔ)償功能，不僅可對(duì)頻率和幅值變化的負(fù)載電流實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，而且補(bǔ)償性能不受電網(wǎng)頻率波動(dòng)的影響，其優(yōu)良的補(bǔ)償性能受到了用戶(hù)的歡迎，同時(shí)也成為諧波抑制領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。
　　文章以三相三線(xiàn)制并聯(lián)有源電力濾波器為研究對(duì)象，首先介紹了APF(Active Power Filter)的基本原理

2、和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在三種坐標(biāo)系下建立了其數(shù)學(xué)模型。接著針對(duì)APF的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，其主要研究如容如下：
　?。?）諧波檢測(cè)策略的研究：諧波電流分量快速而精確的檢測(cè)對(duì)于A(yíng)PF的補(bǔ)償性能是極其重要的。文章主要針對(duì)基于瞬時(shí)功率理論的諧波檢測(cè)策略進(jìn)行了改進(jìn)，利用電流平均值法代替檢測(cè)環(huán)節(jié)中的數(shù)字低通濾波器，提高了檢測(cè)的實(shí)時(shí)性。通過(guò)改進(jìn)鎖相環(huán)電路獲取與網(wǎng)側(cè)電壓相位相同的單位正弦信號(hào)，應(yīng)用到改進(jìn)的ip-iq檢測(cè)算法中，無(wú)需繁瑣的坐標(biāo)變

3、換，減小了計(jì)算量，同時(shí)也提高了檢測(cè)精度。通過(guò)對(duì)幾種諧波檢測(cè)策略的仿真比較，結(jié)果表明改進(jìn)的ip-iq檢測(cè)算法延遲時(shí)間短，檢測(cè)精度也有所提高。
　?。?）補(bǔ)償電流跟蹤控制策略的研究：首先對(duì)常見(jiàn)的滯環(huán)控制、三角波比較控制等控制策略的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)傳統(tǒng)的PI控制策略?xún)H能對(duì)直流量實(shí)現(xiàn)無(wú)差跟蹤且其控制帶寬不夠等問(wèn)題，提出了基于d-q坐標(biāo)系的有源電力濾波器雙閉環(huán)復(fù)合控制策略，電流內(nèi)環(huán)采用參數(shù)自調(diào)節(jié)模糊 PI與重復(fù)控制并聯(lián)，

4、電壓外環(huán)采用模糊-PI雙?？刂撇呗?，通過(guò)仿真證明了該復(fù)合控制策略的高效性。同時(shí)文章針對(duì)APF系統(tǒng)非線(xiàn)性的特征，將預(yù)測(cè)控制引入到 APF控制器的設(shè)計(jì)中。對(duì)于電流控制策略，通過(guò)建立代價(jià)函數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)需要控制的預(yù)測(cè)值，選擇使代價(jià)函數(shù)最小的預(yù)測(cè)值對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)驅(qū)動(dòng)變流器，達(dá)到實(shí)際值與參考值誤差最小的要求。針對(duì)傳統(tǒng)的直接功率控制存在的開(kāi)關(guān)頻率不固定，以及現(xiàn)有的預(yù)測(cè)控制模型不精確等問(wèn)題，提出了一種基于恒定開(kāi)關(guān)頻率的改進(jìn)預(yù)測(cè)直接功率控制策略，通過(guò)精確的