有源电力滤波器电流控制策略的研究.pdf

《有源电力滤波器电流控制策略的研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·24·煤矿机电2013年第4期有源电力滤波器电流控制策略的研究王霖成(山西铺龙湾煤业有限公司，山西大同037104)摘要：分析了并联型有源电力滤波器的补偿原理，介绍了基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法，采用了基于电压空间矢量脉宽调制的SVPWM控制策略，并利用电流交叉解耦和电网电压前馈控制消除耦合电流和电网电压扰动影响。在Matlab／Simulink仿真平台上搭建仿真模型并调试仿真，仿真结果证明了所使用方法的可行性和有效性。关键词：有源电力滤波器；瞬时无功功率理论；电压矢量脉宽调制(SVPWM)中

2、图分类号：TM713+．8文献标识码：A文章编号：1001-0874(2013)04-0024—04CurrentControlStrategyResearchonActivePowerFilterWangLincheng(ShanxiPulongBayCoalCorporation，Datong037104，China)Abstract：Thecompensationprincipleofactivepowerfilterisanalyzed．Themeasurementmethodsofharmoni

3、ccurrentbasedoninstantaneousreactivepowertheoryaleintroduced．Thecontrolstrategyofspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)isadopted．Andthecurrentcross—decouplingand画dvoltagefeedforwardcontrolaleusedtoeliminatetheimpactofcouplingcurrent．Builtsthesystemmodelon

4、theplatformofMaflab／Simulink，theresultshowsthevalidityandsuperiorityofthemethods．Keywords：activepowerfilter；instantaneousreactivepowertheory；spacevectorpulsewidthmodulation(SVP—WM)0引言近年来，随着电力电子技术的发展，变流器、矿井提升机、通风机等应用于煤矿供电系统中的非线性设备越来越多，使大量的谐波电流流入电网，不仅造成供电系统

5、电流波形严重畸变，而且谐波的存在使电网的损耗增加，煤矿下设备的使用寿命变短，保护装置等误动作，对矿井下安全生产和生活带来很大隐患。在环境问题13益受到重视的今天，电能质量越来越受到人们的关注，无谐波的“绿色”电网是近年来电网治理的主要目标，也是保证煤矿安全生产的重要措施之一。有源电力滤波器是补偿谐波电力电子装置，应用灵活且补偿效果较好，有广阔的市场前景。本文重点介绍基于瞬时无功功率理论的谐波电流检测方法，在此基础上检测电网中的谐波电流，并采用了简单可靠的SVPWM控制方法生成PWM脉冲控制主电路。通过Ma

6、tlab／Sinmulink平台搭建了仿真模型进行仿真，仿真结果证明了所采用方法的有效性和可行性。1有源电力滤波器1．1主要结构并联型APF的结构如图l所示。图1并联型有源滤波器的结构图1中，负载为二极管整流桥带阻感性负载，模2013年第4期煤矿机电·25·拟矿井下的谐波电流源。图中i，、i小I—c、i。分别表示系统电流、负载电流、谐波指令电流、补偿电流。系统主要由两部分组成：谐波电流检测电路和补偿电流发生电路。基本工作原理¨'23是检测出系统中的谐波电流，并控制主电路IPM的开通与关断，产生与该电流方向

7、相反幅值相等的补偿电流叠加入电网，与电网中的谐波电流抵消，达到净化电网电流，提高电能质量的目的。1．2补偿原理用系统电流、负载电流和补偿电流的关系表示APF的补偿原理为：未补偿前负载电流包含谐波电流分量iⅣ和基波电流分量i队：i￡=i可+i从(1)负载电流经过电流检测电路以及数学运算以后得到指令电流C，即谐波电流i址：i?=i雎(2)有源滤波器补偿的理想目标就是使补偿电流i。与指令电流i?大小相等、方向相反，即：i。=一if(3)通过补偿电流抵消原来系统i。中所含有的谐波电流，使电源电流只含有基波电流iⅣ

8、，即实现：i。=iL+i。=i盯(4)2‘一iq谐波电流检测法在有源滤波器的设计中，补偿性能良好的前提之一是高精度、实时性的电流检测。i，一i。谐波电流检测方法‘33是目前使用最为简单而广泛的一种方法。图2为其原理图。图2‘一i。谐波电流检测方法原理图图中，i小屯、屯为三相负载电流，经过Clark变换转换为d一卢坐标系下的电流i扑‘，在经过Park变换为d—g坐标系下两相旋转电流i卟i。。基波电流是由有功电流和无功电流中的直流