针对有源电力滤波器直流侧自适应平衡控制

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1、第51卷第15期电测与仪表VOI．51NO．152014年8月10日ElectricalMeasurement&InstrumentationAug．10，2014有源电力滤波器直流侧自适应平衡控制江伟，孙健，徐保友(1．广东交通职业技术学院，广州510650；2．国网济宁供电公司，山东济宁272000)摘要：：针对实际电网电压波动导致有源电力滤波器系统不能进行谐波有效补偿的问题，提出一种有源电力滤波器直流侧自适应平衡控制策略。通过下垂控制器使有源电力滤波器直流侧电压能够自适应电网电压波动，使有源电力滤波器直流侧电

2、压始终维持在一个合理的水平上；通过IP控制器对直流侧母线电压的进行快速调节。最后在MATLAB／SIMULINK中建立了仿真模型，验证了所提算法的正确性和可行性。关键词：有源电力滤波器；电压波动；自适应平衡控制；下垂控制；IP控制中图分类号：TM72文献标识码：B文章编号：1001—1390(2014)l5—0080—04DC——SideAdaptiveBalanceControlofActivePowerFilterJIANGWei，SUNJian，XUBao—you(1．GuangdongCommunicati

3、onPolytechnic，Guangzhou510650，China．2．State—GirdJiningPowerSupplyCompany，Jining272000，Shandong，China)Abstract：Todealwiththeproblemthatactualgridvoltagefluctuationleadstoineffectivecompensationofactivepowerfilter(APF)system，thepaperproposesaDC—sideadaptivebalan

4、cecontrolstrategyoftheAPF．Withthedroopcontroller，theDCvoltageoftheAPFcanadapttogridvoltagefluctuation，andtheDCvoltagecanmaintainatarea—sonableleve1．WiththeIPcontroller，thebusvoltageontheDCsidecanbeadjustedquickly．MATLAB／SIMULINKmodelandsimulationverifythecorre

5、ctnessandfeasibilityoftheproposedalgorithm．Keywords：activepowerfilter，voltagefluctuation，adaptivebalancecontrol，droopcontrol，IPcontrol0引言应能力较差。相比无源滤波器，有源电力滤波器具有滤波特本文阐述了APF直接功率控制的机理，分析了性好、体积小、应用灵活等特点，逐渐成为电力系统APF直流侧电压大小与APF系统功率损耗和补偿能谐波抑制的研究热点-6]。目前有源电力滤波器力的内在联系。

6、在此基础上，提出了一种有源电力(APF)控制方法主要分为电流控制和直接功率控制，滤波器直流侧电压自适应平衡控制策略，并对控制其中直接功率控制以其响应速度快，控制算法简单，系统进行了优化设计和仿真验证。利于硬件实现等优点逐渐成为APF控制的主流1APF直接功率控制系统方法。APF直接功率控制控制系统如图1所示，系统主APF直流侧电压大小与APF系统功率损耗及补要由谐波功率检测、补偿功率计算和直流侧电压控偿能力有密切关系，过高的直流侧电压会增加APF制等环节组成。系统功率损耗，过低的直流侧电压则会降低谐波补在三相负载平

7、衡条件下，根据瞬时功率理论可偿能力，如何实现APF系统功率损耗和补偿能力的以计算负载瞬时有功功率和无功功率为：平衡成为一个研究的热点。文献[7]分析了直流侧S=—ubc·t‘sabc=P+jQ(1)电压与APF补偿能力的关系，给出了线性调制范围‘内APF正常工作时直流侧电压的选择标准。文献式中s为瞬时视在功率；P为瞬时有功功率；Q为[8]提出了一种新型的直流侧电压控制方法，具有一瞬时有功功率。定的自适应电网电压波动的能力，但系统的动态响系统瞬时有功功率和无功功率可以表示为：一8O一第51卷第l5期电测与仪表VO1．

8、51N0．152014年8月l0日ElectricalMeasurement＆InstrumentationAug．10。20142APF直流侧自适应平衡控制有源电力滤波器输出电流的各次谐波分量是由PWM逆变器输出电压Ui的各次谐波分量和电网电压决定的。设PWM逆变器幅度调制比为，则有：，)，，M=z~tJinvf31Ud式中Ui=lU1“’+∑Uke“’+