三相有源電力濾波器控制策略對比研究.pdf

1、隨著非線性負載在電力系統(tǒng)中的擴增使用，諧波污染成為影響輸電和配電系統(tǒng)電能質量的嚴重問題。有源電力濾波器(APF)被證明是解決電能質量問題最為靈活、高效的方法之一。目前，不同的電流控制策略已經被應用于APF中以滿足其快速響應和準確性的需求。盡管對APF控制策略的研究已成為熱點，但是目前還缺少針對常用控制策略下APF諧波補償效果的全面性對比分析。為了避免電流控制策略選擇的隨意性，同時啟發(fā)選用更好的電流控制策略，本文選擇了應用于APF的三種電

2、流控制策略—滯環(huán)控制、無差拍控制以及本文提出的靜止坐標系下并聯(lián)PR比例諧振控制，在搭建的APF實驗樣機基礎上進行實驗對比分析，評估各控制策略對諧波的補償性能。
　　文中介紹了并聯(lián)型APF的主電路結構，說明其基本諧波補償原理，分析了基于瞬時無功理論的ip-iq諧波電流提取算法。作為影響諧波補償效果的關鍵因素，電流跟蹤控制策略成為本文重點研究內容。文中首先說明在APF中使用最為廣泛的滯環(huán)控制策略的實現(xiàn)原理、開關頻率與滯環(huán)帶寬的關系。針

3、對其開關頻率不固定的劣勢，研究了可固定開關頻率、減小控制延遲的無差拍控制策略，分析了基于平均值計算的無差拍控制原理及相關電流預測方法。在以上工作的基礎上，提出了一種基于αβ坐標的并聯(lián)比例諧振(PR)控制策略，對指定的5次和7次諧波在αβ坐標系下設計并聯(lián)控制器模型，同時結合LCL濾波器對高次諧波完善的抑制能力，最終實現(xiàn)LCL型APF對指定次諧波電流零穩(wěn)態(tài)誤差的跟蹤控制，文中分析了PR控制器參數(shù)和LCL濾波器參數(shù)對控制系統(tǒng)的影響。
　

4、　本文通過仿真完成理論分析的驗證，并根據(jù)仿真得到合理的參數(shù)。為完成各策略對比實驗，本文研制了一臺基于DSP28335控制的APF樣機，分析了樣機詳細的軟硬件設計方法，提出了完善的并網補償軟啟動方案和過壓過流保護方案。利用該臺樣機測試APF應用傳統(tǒng)的滯環(huán)控制、多預測方法的無差拍控制以及提出的靜止坐標系下的PR比例諧振控制策略對負載進行補償時的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能，從誤差百分比、THD、低次諧波THD、動態(tài)響應等多個方面對比分析，總結了三種控制方