有源电力滤波器电流控制研究.pdf

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1、电源控制技术《电气自动化}2010年第32卷第1期PowerSupplyControlTechnology有源电力滤波器电流控制研究六CurrentControlResearchforParalleIActivePowerFilter曲阜师范大学电气信息与自动化学院(山东日照276826】陈玉庆(QNormalUniversity，R&haoShandong276826，China)ChenYuqing摘要：传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿，于是本文提出了两种输出电流控制策略：PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术与指定次数无静差控制技术。PI控制和

2、重复控制并联运行的复合控制技术利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度，PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。指定次数无静差控制技术对单频率谐波进行无静差调节。仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性。关键词：PI控制重复控制指定次数无静差控制并联有源电力滤波器电流补偿Abstract：SincetraditionalPIcontrollercannotrealizezerosteady—stateerrorharmoniccompensationforactivepowerfiher．twooutputcurrentcontro

3、lstrategies，compoundcontrollerwithPIcontrollerandrepetitivecontrollerparallelrunningandspecifiedorderzerosteady—stateerrorcontroller，areproposed．ComposedcontrollerwithPIcontrollerandrepetitivecontrollerparallelrunningimprovessteadyperfor-mancesincerepetitivecontrollercanfollowperiodic

4、disturbancewithzerosteady—error，whilePIcontrollerensuresrapidlyrespondingtobigchange．Specifiedorderzerosteady—stateell'ortechnologycanrealizezerosteady—stateerrorcontrolforsinglefrequencyharmonic．Simulationandexperimentshowthesetwomethodsareveryusefu1．howeverthe)'shouldbetestedinappli

5、cationsofindustryfield．Keywords：PIcontrolrepetitivecontrolspecifiedorderzerosteady—stateerrorcontrolshuntactivepowerfiltercurrentcompensating【中图分类号]TM727【文献标识码]A【文章编号】1000—3886(2010)01—0063—031dcP1引言近年来，电力电子装置的广泛应用所引起的无功和谐波问题，严重威胁着电力电网的安全运行。如何抑制电网谐波，改善电能质量成为近年来研究的热点，有源电力滤波器能够动态抑制谐波和补偿

6、无功，具有响应速度快、动态连续实时补偿的特点，广受关注，众多学者提出了多种电路拓扑结构和控制方案II。主要有三角载波线性控制、滞环比较控制及无差拍控制等。此外模型参考自适应控制，滑模变结构控制l7】，模糊控制，以及神经网络控制等新型控制技术也见诸文章。本文首先建立了三相三线并联型有源电力模型，就工程应用图1三相三线并联型APF电路模型U如分别表示直流侧的电流和电容上的电压；L表示变换器每中易于实现的传统PI控制、PI控制和重复控制并联运行的复合控相对交流电网的输入电感；R表示包括电感电阻在内的每相线路制以及指定次数无静差PI控制进行了分析，并进行仿真与实验，阻抗，

7、可得如下公式(1)：结果表明Pl控制和重复控制并联运行的复合控制与指定次数无静差PI控制都可有效降低静态误差。u。一一dt=Ura=sM+2三相三线并联型有源电力滤波器模型一孝～㈩图1为三相三线并联型有源电力滤波器电路模型，‰、、‰⋯‰一分别为三相电网电压；i、i、为APF所产生的补偿电流。u、、Cd／~d,-u为三相PWM变换器桥臂中点电压。按照图示中所定义的电压d=女=(Sol。+s6如+s)t和电流方向，由图中电路的拓扑结构，根据基尔霍夫电压、电流定在三相三线制系统中，三相电流之和始终为零，即律，定义s、Js、s为三相桥臂的开关函数；C为直流侧储能电容，。+

8、如+=0(