并聯(lián)型有源電力濾波器矢量控制研究.pdf

1、近年來(lái)，電力電子技術(shù)得到了非常迅速的發(fā)展，與此同時(shí)相關(guān)的電力電子設(shè)備也逐漸的應(yīng)用于工業(yè)和人們的日常生活中，它在給人們帶來(lái)利益和方便的同時(shí)，也給電網(wǎng)帶來(lái)了越來(lái)越嚴(yán)重的諧波污染問(wèn)題。有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)是諧波補(bǔ)償中越來(lái)越被重視的一種電力設(shè)備，其相關(guān)控制策略是研究的核心問(wèn)題。不過(guò)有源電力濾波器并未在國(guó)內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用，仍存在著很多問(wèn)題需要解決。因此，本文將針對(duì)APF的控制策略進(jìn)行深入的研究，研究的

2、主要內(nèi)容包括:
　　(1)提出一種可抑制電壓畸變影響的諧波電流檢測(cè)方法:改進(jìn)的單位功率因數(shù)UPF(unite power factor)諧波電流檢測(cè)方法。此方法無(wú)需進(jìn)行坐標(biāo)變換，因此算法簡(jiǎn)單，并且當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，也有很好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。為減少電壓畸變對(duì)系統(tǒng)的影響，本文將鎖相環(huán)引入到諧波電流檢測(cè)方法中，因此改進(jìn)了UPF方法。
　　(2)研究了空間矢量脈沖寬度調(diào)制SVPWM(Space Vector Pulse Width M

3、odulation)方法。三相并聯(lián)型有源電力濾波器(SAPF)的參考指令是電流值而SVPWM參考指令是電壓值，因此本文提出了如何用SVPWM跟蹤控制SAPF補(bǔ)償電流參考值的方法，并且通過(guò)構(gòu)造Lyapunov函數(shù)，分析了SVPWM控制的SAPF的穩(wěn)定性。
　　(3)研究了基于LCL濾波器的三相APF的SVPWM控制方法，并且根據(jù)串聯(lián)LCL濾波器的SAPF的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，找到了SVPWM的參考電壓和三相SAPF參考電流之間的關(guān)系。通過(guò)二者

4、之間的關(guān)系式，將SVPWM控制算法應(yīng)用于串聯(lián)LCL濾波器的SAPF中。并且通過(guò)構(gòu)造Lyapunov函數(shù)，依據(jù)Lyapunov相關(guān)定理，分析了SVPWM控制的串聯(lián)LCL濾波器的SAPF的穩(wěn)定性。
　　(4) APF的非線性系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)關(guān)的控制可分為多個(gè)線性的動(dòng)態(tài)子系統(tǒng)，本文將切換控制與空間電壓矢量控制方法結(jié)合起來(lái)，設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單易行的算法。只需將三相電源電壓分為六個(gè)扇區(qū)，然后利用李雅普諾夫函數(shù)方法及全局漸進(jìn)二次穩(wěn)定理論，找出一個(gè)非常簡(jiǎn)

5、單的切換律，大大簡(jiǎn)化了算法。該算法由于合理的運(yùn)用零矢量，因此明顯的降低了逆變器的開(kāi)關(guān)損耗。
　　(5)在實(shí)際工程中，各個(gè)參數(shù)都有額定值的限制，因此均會(huì)受到飽和非線性的影響。基于實(shí)際工程中出現(xiàn)的問(wèn)題，本文提出了一種新的考慮飽和限幅的三相APF的控制方法。根據(jù)Lyapunov相關(guān)定理、凸集理論、凸組合條件將切換控制和SVPWM控制方法相結(jié)合，為考慮飽和限幅的三相APF找到了一種新的、簡(jiǎn)單的穩(wěn)定性判據(jù)。該算法由于合理的應(yīng)用零矢量，因此明