基于重复控制并联型有源电力滤波器仿真地研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

2、磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要近几年来，电力电子技术发展越来越成熟、应用越来越广泛，其已成为最主要的谐波源，对电力系统造成了严重的谐波污染，使电网电压和电流发生畸变，影响着电网的电能质量。因此对于谐波的治理变得既重要又紧迫，而有源电力滤波器是治理谐波污染最有效的手段之一，有着极为广阔的应用前景。就有源电力滤波器而言，其电流环设计的好坏对系统的补偿精度起着决定性的作用，关键是如何减小补偿电流对指令电流的跟踪误差，从而改善补偿效果。补偿电流对指令电流的跟踪误差是周期性的谐波信号，若采用传统的比例（P）控制器，其稳态

3、跟踪性能不佳，但动态响应速度快；而采用重复控制器，由于其内模中包含有描述跟踪误差信号的数学模型，理论上能够完全消除系统的稳态误差。因此，本文采用重复控制与P控制相结合的方法对有源电力滤波器的电流环进行设计。由于重复控制器可以与P控制器进行串并联，因而对有源电力滤波器电流环的设计细分为重复控制器与P控制器相并联的复合控制策略和重复控制器与P控制器相串联的复合控制策略两种。重复控制与P控制相结合的控制方法是对输出电流波形进行控制的一种方法，其中P控制器用来提高系统的动态性能，重复控制器用来提高系统的稳态补偿精度，并在文中给出了详细的设计过程。最后，本文利用Matlab/Simulink仿真软件

4、对并联型有源电力滤波器进行了建模与仿真。仿真结果表明，并联型有源电力滤波器采用复合控制策略时，不仅具有较高的稳态补偿精度，而且具有较快的动态响应速度，将谐波畸变率控制在要求范围内，有效地改善了谐波污染问题。关键词：有源电力滤波器谐波P控制重复控制稳态误差ABSTRACTInrecentyears,withthedevelopmentandextensiveapplicationofpowerelectronictechnology,ithasbecomethemostprominentharmonicsource,whichcausingseriousharmonicpollutionto

5、thepowersystem,makinggridvoltageandcurrentdistortion;seriouslyaffectingthegridquality,thereforeharmonicsuppressionhasbecomeveryimportantandurgent.Activepowerfilterisoneofthemosteffectivemeansinsuppressingharmonic,hasabroadapplicationprospect.Foractivepowerfilter,thecompensationprecisiondependsheav

6、ilyonthedesignofcurrentloopcontrollers,thekeyishowtomakethecompensatingcurrenttrackingthereferencecurrentbetterandreducethetrackingerror.Theerrorbetweencompensatingcurrentandreferencecurrentisperiodic,whereforethecontroleffectusingtraditionalProportion(P)controllerisnotidealenough,itcannotcontrolt

7、heoutputcurrentwaveformwithoutanysteadyerror,butthedynamicresponseisideal.Theinternalmoldofrepetitivecontrollerincludesmathematicmodeldescribingtheerrorsignal,thustheoreticallycancompletelyeliminatethesteady-stat