并联有源电力滤波器的软启动

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1、第27卷第3期上海电力学院学报Vol．27，No．32011年6月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerJune2011文章编号:1006－4729(2011)03－0209－05并联有源电力滤波器的软启动ab王淮生，夏慧峰(上海电力学院a．数理学院，b．电力与自动化工程学院，上海200090)摘要:阐述了并联有源电力滤波器在启动过程中直流侧电压和电流过冲的问题，提出了一种改进的软启

2、动控制策略，并将其与传统的PI控制方法相结合，有效降低了启动瞬间的冲击电压和冲击电流．在电源电流直接控制方法的基础上，阐述了负载动态情况时的直流侧电压的控制问题，并用仿真软件MATLAB/Simulink进行仿真验证，结果证明了该方法理论上的正确性．关键词:有源电力滤波器;软启动;直流侧电压;直流侧电流中图分类号:TN713文献标志码:AResearchontheSoft-startupoftheShuntActivePowerFilterabWANGHuai-sheng，XIAHui-feng(a．SchoolofMathematicsandPhysics，b．SchoolofE

3、lectricPowerandAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract:Theissueofovervoltageandovercurrentwhichoccurswhiletheactivepowerfilter(APF)isstartedisbrieflydescribed．AndintegratedwithtraditionalPIcontrolmethod，adevelopedcontrolstrategyispresentedhere．Thep

4、roposedcontrolstrategydoessuppresstheovervoltageandovercurrent．ThesimulativeresultbyMATLAB/Simulinkdemonstratesthevalidityofthemethodproposedabove．Keywords:activepowerfilter;soft-startup;DC-sidevoltage;DC-sidecurrent［1］与无源滤波器相比，有源电力滤波器(Active已有的直流侧电压控制多为PI控制算法，PowerFilter，APF)在动态抑制电网谐波和补偿无该方法简

5、单、可靠性好，然而在APF启动时，直接功方面具有优越性．现有的APF主要基于电压型使用PI控制器，容易引起电压超调和电流冲击．［2］逆变器，其直流侧电容电压的稳定性决定其补偿模糊控制法能够克服非线性因素的影响，鲁棒性能的优劣．在APF稳态运行时，应使其直流侧性强，但其结构较复杂，对于实际复杂系统的控制电压维持在恒定数值，并尽量减小波动，以提高补效果不甚理想．偿效果．然而在APF的投入运行瞬间，其直流侧本文对直流电压进行分段控制，采用直流侧电压和电流都出现了较大的冲击，此时要求进行电压误差限幅的PI方法，实现对APF的软启动直流侧电压的软启动．控制．该控制算法简单灵活，可直接借用传统

6、PI收稿日期:2010－10－20通讯作者简介:王淮生(1966－)，男，博士，教授，河南驻马店人．主要研究方向为光信息与光电子．E-mail:wanghs11111@126．com．210上海电力学院学报2011年控制参数，无需修改，且硬件实现方便．同时，在电电流控制器的输入为电源电流开关误差Δis．源电流直接控制方法的基础上，分析了负载变化时直流侧电压的控制方法．1APF的结构及工作原理APF由两大部分组成，即指令电流运算电路［1］和补偿电流发生电路．其中，指令电流运算电路的核心是检测出补偿电流中的谐波和无功等电流分量，因此也称之为谐波和无功电流检测电路．图2基于电流控制的新型

7、APF控制方案补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路构成，它根据指令电流运算电路得出2APF的软启动方案补偿电流的指令信号，产生实际的补偿电流．三相三线制的并联电压型APF的主电路如在APF投入运行时，有两方面的过冲问题．图1所示．假设电源电压为理想的单一频率正弦首先，在启动瞬间，直流侧电压较低，与直流电压波形，专门研究APF对谐波电流的补偿效果．设给定值之差较大，在PI的控制下，会有很大的有谐波源负载中基波电流有功分量为iLfp，基波电流功电流叠加到指