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《四桥臂有源电力滤波器三维空间矢量调制技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、四桥臂有源电力滤波器三维空间矢量调制技术的研究摘要：三相四桥臂拓扑结构的有源电力滤波器(APF)不但能抑制谐波电流，也能补偿三相不平衡。在此介绍了系统的拓扑结构；通过对四桥臂电压型变换器进行建模分析，得到了APF的控制策略；详细分析了APF的三维空间矢量脉宽调制法(3D-SVM)；最后搭建了一台实验样机。实验结果验证了控制策略和调制方法的正确性和有效性。关键词：有源电力滤波器；三相四桥臂；三维空间矢量脉宽调制；谐波电流中图分类号:TN713文献标识码：A文章编号：1004-373X(2011)24-0037-04ResearchofTh
2、ree-dimensionalSpaceVectorModulationforActivePowerFilterwithFour-legMOZhi-lu(BeijingLogintelScience&TechnologyDevelopmentCo.,Ltd,Beijing100055,China)Abstract：APFwiththree-phasefour-legtopologicalstructurecansuppressharmoniccurrentsandcompensatethree-phaseunbalance・Thetop
3、ologicalstructureofthesystemisintroduced・ThecontrolstrategyofAPFwasobtainedbasedonthemodelinganalysisofthefour-legvoltage-sourceconverter.Thethree-dimensionalspacevectormodulation(3D・SVM)forAPFisalsoanalyzedindetail・Anexperimentalprototypewasbuilt.Theexperimentalresultsv
4、alidatethatthecontrolstrategyand3D-SVMiscorrectandeffective・Keywords：activepowerfilter(APF);three-phasefour-legtopologicalstructure;three-dimensionalspacevectormodulation(3D-SVM);harmoniccurrent0引言随着国民经济的持续发展,各种非线性负载在电力系统中得到广泛应用，使得电网中的谐波污染越来越严重。同时，现代高科技工业对供电质量提出了更高的要求。因此
5、，如何抑制谐波已成为电力系统亟待解决的问题。有源电力滤波器(ActivePowerFilter,APF)作为一项抑制谐波的有效措施被广泛研究和应用[1],它从补偿对象中检测出谐波电流分量，然后由补偿装置向电网注入一个与该谐波电流极性相反，大小相等的补偿电流，从而达到消除谐波电流的目的[2-3]。目前，三相三线制APF及技术较为成熟，已在实际系统中得到应用，而三相四线制APF的研究相对落后，但在我国民用住宅和工厂用电中三相四线制系统广为应用，其中谐波和不平衡问题非常严重，因此对三相四线制APF的研究具有十分重要的现实意义。三相四线制APF
6、与三相三线制APF的根本区别在于对中线电流的控制。根据中线电流补偿方式的不同，三相四线制APF分为三桥臂和四桥臂两种拓扑结构。由于四桥臂APF对中线电流进行直接控制，故补偿效果优于三桥臂的间接控制效果，但由于四桥臂APF增加了一对桥臂，使控制变得相对复杂[4]。本文针对四桥臂拓扑结构的APF展开研究，通过对四桥臂电压型变换器进行建模分析，得到了APF的控制策略。详细介绍了APF的三维空间矢量脉宽调制法(3D-SVM),最后在实验样机上进行了实验研究。1系统模型三相四桥臂结构的APF主电路结构如图1所示,ea,eb,ec为电源的三相电压；
7、iaf,ibf,icf,inf为APF的输出电流；L,Ln为连接电感，ua,ub,uc,un为APF的输出等效电压；C为直流母线电容。根据基尔霍夫电路定律可得，APF在abc三相静止坐标下的方程为［5］：Ldiafdt+ea—Lndinfdt=ua—un=uanLdibfdt+eb—Lndinfdt=ub—un二ubnLdicfdt+ec—Lndinfdt=uc—un二ucn(1)方程左右同时乘以矩阵：Cabc_a^0=231-12-12032-32121212(2)可得APF在a00坐标系下的方程为：LdiafdtdiBfdtdiOf
8、dt+eaeBeO+LnO3diOfdt=uanuBnuOn(1)把方程离散化(采样周期为T),通过计算得到APF的控制器为:uan(k+l)=LT[i*af(k)—iaf(k)]—uan(k)+2ea(k
