基于滑模变结构方法的APF电流控制策略.pdf

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1、电气传动2016年第46卷第5期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.5基于滑模变结构方法的APF电流控制策略黄晶晶，孙元岗，同向前（西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048）摘要：采用比例积分（PI）调节器的滞环空间矢量PWM（HSVPWM）控制系统难以确保有源电力滤波器（APF）遭受未知扰动或者运行状态发生变化时系统的控制性能。针对该问题，提出一种基于滑模变结构方法的滞环空间矢量控制，以有效提高APF系统的暂态控制性能。电压外环采用滑模变结构控制，以克服传统PI调

2、节器抗扰动能力差等问题。在电流内环，当系统电流偏差被控制在一定范围内时，开关状态的选择以降低系统的开关损耗为目标；当系统电流偏差较大时，开关状态的选择以提高暂态响应速度为目标。与采用传统PI控制器的HSVPWM控制策略进行仿真对比，结果表明所提控制策略的暂态响应时间减少了25%以上；并利用实验结果进一步验证了所提策略的可行性。关键词：有源电力滤波器（APF）；电流控制；滞环空间矢量；滑模变结构；比例积分（PI）中图分类号：TM461文献标识码：ACurrentControlofAPFBasedo

3、nSlidingModeVariableStructureMethodHUANGJingjing，SUNYuangang，TONGXiangqian（SchoolofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，Shaanxi，China）Abstract:ItisdifficultforthehysteresisspacevectorPWM（HSVPWM）controltoensureth

4、attransientperformanceusingproportionalintegral（PI）regulatorwhentheactivepowerfilter（APF）issufferedfromtheunknowndisturbanceorthechangingoperationstate.Therefore，animprovedHSVPWMwasputforwardfortheAPFbasedontheslidingmodevariablestructure.Theslidingm

5、odecontroller（SMC）wasadoptedtoenhancethedisturbancerejectionabilityoftheouterDCvoltageloop.IntheinnercurrentloopoftheAPFsystem，ifthesystemcurrentdeviationwascontrolledwithinacertainrange，theselectionprincipleoftheproperswitchingstateswastoreducethesw

6、itchingloss.Theselectionprincipleoftheproperswitchingstateswastoenhancethetransientperformanceifthesystemcurrentdeviationwascontrolledoveracertainrange.ThesuperiorityoftheproposedHSVPWMmethodwasverifiedbythesimulation.ComparedwiththeclassicalPImethod

7、，thetransientsettingtimeisshortenedbyatleast25%.Moreover，theeffectivenessoftheproposedmethodisfurtherdemonstratedviatheexperiment.Keywords:activepowerfilter（APF）；currentcontrol；hysteresisspacevector；slidingmodevariablestructure；proportionalintegral（P

8、I）［1-2］近年来，随着电力电子装置在电力系统中的程领域争相研究的热门课题。大量使用，不断向电网注入无功和谐波成分，致在多数应用场合，并联型APF采用电压型功使电网电压出现三相不平衡、闪变及谐波等问率变换器。通常APF需要实现2个控制目标：一题，影响着电网的利用效率和电能质量，甚至还是将直流侧电压控制在给定的目标值，以抵御电会威胁电网安全。有源电力滤波器（APF）作为一网电压和负载波动的影响，保持系统稳定性；二种有效的谐波抑制和无功补偿设备，逐渐成为工是控制变换器实现电流的跟踪控制，使系统获得