基于滑模控制器的指定次谐波补偿方法.pdf

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1、2016年第1期煤矿机电·67·吕龙，张熙蒙，霍静朗，李国华．基于滑模控制器的指定次谐波补偿方法[J]．煤矿机电，2016(1)：67-70．doi10．16545／j．cnki．cmet．2016．01．017基于滑模控制器的指定次谐波补偿方法吕龙1，张熙蒙2，霍静朗2，李国华2(1．山西寿阳潞阳祥升煤业有限公司，山西晋中045400；2．辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105)摘要：随着工业现场大量非线性负载的应用，电网电流波形畸变日益严重，提出了一种基于滑模控制器的有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)指定次谐波补偿方法。该方法首先利用坐标

2、变换计算APF的参考电流，并通过将状态预测观测器引入到离散滑模控制器中，实现对系统状态参数的超前一拍预测，降低系统延时的影响。通过实验验证了该方法的正确性和有效性。关键词：指定次谐波补偿；有源电力滤波器(APF)；滑模控制中图分类号：TN713+．8文献标识码：B文章编号：1001—0874(2016)01—0067—04AMethodofSeleCtiVeHarmOniCCOmpenSationBaSedOnSIic

3、ingMOdeCOntrO¨er眈幻昭1，铂n昭尉胱愕2，月勘以，∥口昭2，厶G∞^m2(1．ShanxiShouyangLuyangXiangshengCoalCo．，

4、Ltd．，Jinzhong045400，China；2．SchoolofElectricalandContmlEn百rleering，“aoningTechnicalUniversity，Huludao125105，China)Abstract：Withthewideapplicationofnon—linearloads，thedistortionofthecurrentwaVefominelectricpc—Versystemisbecomingmoreandmoreserious．Accordingly，anewmethodofselectiVehamloniccompensati

5、onbasedonslidingmodecontroUerispmposed．FirstofaU，thereferencecun-entofAPFiscalculatedinthesynchmnousrotatingcoordinatesystem，andthestatepredictiVeobsenrerisintroducedintothediscreteslidingmodecontmller，toforecasttheparametersofthesystem，andtoreducetheefkctofthetimedelayofthesystem．ExperimentalI℃s

6、ultsiUustratetheValidityande伍ciencyofthepmposedmethod．Keywords：selectiveharnloniccompensation；activepowerfilter(APF)；slidingmodecontrolO引言有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)是抑制电网谐波的有效手段之一，能对谐波频率和幅度的变化进行实时跟踪补偿，不受电网阻抗的影响，是一种动态抑制谐波的有效方式。它的研究主要集中在以下6个方面。1)主电路拓扑结构。一是混合滤波器主电路结构及其参数的研究[1引；二是APF的大容量化研究㈨。2)谐波检

7、测算法。一是电网畸变或非正弦体系下谐波参考电流的计算方法。51；二是三相四线制系统中的谐波检测算法M1；三是指定次谐波检测算法⋯。3)补偿电流跟踪控制技术。一是现代控制技术在APF中的应用。8o；二是基于三相四开关逆变器APF的SVPwM策略一J。4)新能源发电条件下的各类高品质无谐波的绿色电源技术。5)不同类型谐波源的综合补偿技术【10

8、。6)降低成本。目前煤矿电力系统的滤波装置主要有两种：一是采用无源滤波方式，具有补偿不灵活和参数固定等缺点。二是采用有源滤波方式，有源滤波器的控制方法都是针对电网中的所有次谐波进行补偿，但受数字系统延时等因素的影响，高次谐波补偿效果·68·煤矿机电20

9、16年第l期较差，通常只能补偿50次以下的谐波。在实际应用中，由于煤矿电力系统中所含谐波的次数和各次谐波占有率相对比较固定，且以低次谐波为主，高次谐波含量较低，因此针对谐波含量较高的指定次或几次谐波进行补偿的方法，即指定次谐波补偿方法更具有实用性，且有利于降低APF装置容量，降低硬件成本。本文设计了一种基于滑模控制器的有源电力滤波器指定次谐波补偿方法。根据煤矿电力系统中谐波的特点，针对谐波含量较高的低次谐波进行补偿，有利于降低装置的