基于单周控制的电铁有源电力滤波器的研究

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1、第，19卷第3期电子设计工程2011年2月Vo1．19No．3ElectronicDesignEngineeringFeb．2011基于单周控制的电铁有源电力滤波器的研究陈莉(西安铁路职业技术学院陕西西安710014)摘要：补偿电流的控制方法是实现有源电力滤波器功能的核心环节，本文采用单周控制的双向互补控制策略的单相有源电力滤波器能对电铁系统中的谐波电流起到很好的补偿作用，并建立了以双向互补控制策略为补偿电流控制方法的仿真模型，仿真结果表明单周控制技术可以用于电铁供电系统的有源电力滤波器的电流控制中．并且还能有效地滤除电力机车中的绝大部

2、分谐波，使电源电流的畸变率大大降低。关键词：电铁；有源电力滤波器；单周控制；仿真中图分类号：TN713．8文献标识码：A文章编号：1674—6236(2011)03—0051—03Studyonone-cyclecontrolofactivepowerfilterfortheelectrifiedrailwaysystemCHENLi(Xi’觎RailwayVocationalandTechnicalInstitute，Xi’art710014，China)Abstract：Compensatingcurrentcontrolisthe

3、keytachetoaccomplishthevariousfunctionsofactivepowerfilter．Inthetext，asinglephaseactivepowerfilterisproposedbasedonsuppressingtheelectrifiedrailwaysystemharmoniccurrent．One-cyclecontrolofdouble-directioncompensatingcontrolschemehaveagreatimpactOntheperformanceofit．Andsim

4、ulativemodelisestablishedbasedonone-cyclecontrolofdouble-directioncompensatingcontrolschem．Thesimulativeresultshowsthatthecurrentcontrolschemabovecanbeusedintheelectrifiedrailwaysystemtocontrolharmoniccurrentandfilteramajorityoftheelectriclocomotiveharmoniccurrentandlowe

5、rTHDofthesourcecurrent．Keywords：theelectrifiedrailway；activepowerfilter；one-cyclecontrol；double·directioncompensatingcontrolscheme；simulation’‘随着电力电子技术的飞速发展．电网的谐波污染问题变控制精度高、响应速度快等优点，已在DC—DC变换器、功率因得日益严重。在电网的单相谐波源中，最典型的是电铁供电系数校正以及有源电力滤波器等方面得到了大量的应用田。这种统中的电力机车。根据13本电气学会一项有关

6、谐波源的调方法的基本原理是保证在每一个开关周期内开关输出量的平查报告显示【l1，来自铁路行业的谐波量占整个被调查行业的均值严格与控制参考信号相等或者成比例。17．2％。随着电气化铁路的高速发展，这个百分比将会继续增1．1单周控制开关的实现大。同时会给电力系统带来更大的污染。图l所示为单周控制开关的基本实现电路，图中S可以采用有源电力滤波器就近吸收谐波源所产生的谐波电流是任何物理开关．也可以是其它可转化为开关变量形式的抽是抑制谐波污染的有效措施．其基本原理是通过一定的算法象信号。由图可见，单周控制器由控制器(一般是RS触发器或将检测到的负

7、载侧谐波电流作为补偿电流的指令信号，输入D触发器)、比较器、积分器及时钟组成。

8、s、S。为一对互补的模到补偿电流控制算法中，通过该算法计算出有源电力滤波器拟开关。开关器件的控制驱动脉冲．从而在其输出端产生与该电流分量大小相等极性相反的谐波补偿电流。本文研究了应用于电铁的单相有源电力滤波器，并分析了影响其性能的一个关键环节：补偿电流的控制。采用的单周控制理论，使逆变器产生出待补偿电流，来抵消因电铁牵引负荷的使用给电力系统带来的谐波影响。1单周控制理论图l单周控制开关的结构图单周控制作为一种新型非线性控制方法，具有结构简单、Fig．1Str

9、ucturalpictureofonecyclecontrolswitch收稿日期：2010—09—08稿件编号：2O1o09O17作者简介：陈莉(1977一)，女，陕西富平人，硕士研究生，助教。研究方向：