非線性不平衡負(fù)載下四橋臂有源電力濾波器的控制與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著用電負(fù)荷的快速增加，越來越多的非線性不平衡負(fù)載出現(xiàn)在三相四線制系統(tǒng)中，這會(huì)給系統(tǒng)帶來諧波污染、無(wú)功不足及三相不平衡等各種電能質(zhì)量問題，在系統(tǒng)中并聯(lián)一個(gè)四橋臂有源電力濾波器，可以有效解決這些電能質(zhì)量問題。本文以四橋臂拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)其控制方案進(jìn)行分析、研究與實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
　　諧波電流檢測(cè)環(huán)節(jié)是其中一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)算法的檢測(cè)效果和延時(shí)時(shí)間直接關(guān)系著四橋臂有源電力濾波器的補(bǔ)償效果。為此，本文提出了一種基于廣義積分器的諧

2、波電流檢測(cè)算法，該算法運(yùn)算簡(jiǎn)單、延時(shí)時(shí)間小，而且無(wú)需再設(shè)計(jì)復(fù)雜的鎖相環(huán)算法，從而提高了諧波電流的檢測(cè)效率。仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：本文所提出的諧波電流檢測(cè)算法檢測(cè)出來的三相基波正序有功電流的諧波畸變率在2.0％以下，而且還具有較小的檢測(cè)延時(shí)（15ms）。
　　在四橋臂有源電力濾波器的電流環(huán)控制部分，考慮電網(wǎng)頻率波動(dòng)的影響，電流環(huán)采用基于靜止坐標(biāo)系的改進(jìn)PR控制器，相比于傳統(tǒng)的基于dq0坐標(biāo)系的PR控制器，其結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，而且還

3、能夠適應(yīng)電網(wǎng)頻率波動(dòng)；電壓環(huán)則采用經(jīng)典的PI控制器，另外本文還給出了詳細(xì)的電流環(huán)和電壓環(huán)參數(shù)設(shè)計(jì)過程。最后，仿真分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：本文所設(shè)計(jì)的四橋臂有源電力濾波器的控制策略可以將三相電源電流的諧波畸變率和負(fù)載電流不平衡度均降到5.0%以下，系統(tǒng)功率因數(shù)也提高到0.95以上。另外，在負(fù)載突變時(shí)該算法還具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，響應(yīng)時(shí)間小于20ms。
　　最后，在實(shí)驗(yàn)室搭建四橋臂有源電力濾波器的硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)和元