基于复合控制的并联有源滤波器研究.pdf

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1、电气传动2012年第42卷第7期ELECTRICDRIVE2O12VoI．42No．7基于复合控制的并联有源滤波器研究乔鸣忠，夏益辉，蔡巍，朱鹏(海军工程大学电气与信息工程学院，湖北武汉430033)摘要：通过分析三相三线制并联有源电力滤波器的电路结构，建立了主电路d—q坐标系下电流环控制的数学模型针对传统PI控制稳态精度低的缺点，提出将其与重复控制串联的复合控制策略。利用PI控制提高系统的动态响应，利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点提高系统的稳态精度。在负载平衡与不平衡情况下，对复合控制应

2、用于谐波补偿的性能进行了仿真研究。结果表明，在负载平衡与不平衡情况下，复合控制都具有良好的动静态性能，该方法应用于谐波抑制是正确可行的。关键词：有源电力滤波器；PI控制；重复控制；复合控制；谐波补偿中图分类号：TM46文献标识码：AResearchofShuntActivePowerFilterBasedonCompositeControlQIAOMing—zhong，XIAYi—hui，CAIWei，ZHUPeng(CollegeofElectricalandInformationEngineer

3、ing，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，Hubei，China)Abstract：Themathematicalmodelofcurrentloopcontrolind—qreferenceframewaspresentedbyanaly—zingcircuitframeofthree—phasethree—lineshuntactivepowerfilter．AimingatthetraitoflowstaticprecisionofPIcontr

4、oller，compoundcontrolwaspresentedbyputtingPIcontrollerandrepetitivecontrollerinseries．ThePIcontrol—lerisusedtoimprovethesystemdynamicperformanceandrepetitivecontrollerthestaticfollow—upper[ormancebyusingitstraitofzerosteady-errortoperiodicdisturbance．I

5、ntheconditionofloadbalancedandunbalanced，theperformanceofcompoundcontrollerapplytOharmoniccompensationisemulated．Theresultsofsimulationshowcompoundcontrollerhasgooddynamicandstaticperformanceintheconditionofloadbalancedandun—balanced，themethodapplytOha

6、rmonicrestrainisrightandfeasible．Keywords：activepowerfilter；PIcontrol；repetitivecontrol；compoundcontrol；harmoniccompensation使增大比例系数，稳态补偿效果也不明显，另外，1引言比例系数增大还很容易造成系统的不稳定。因随着电力电子技术的快速发展，电力电子设此，必须采用新的控制方法来提高谐波补偿的稳备的应用领域日益广泛，各类非线性负载引起的态精度。重复控制器虽动态响应慢，动态响应滞谐

7、波与无功电流对电网的危害也日益严重。有源后输入信号一个基波周期，但其稳态精度较高，特电力滤波器作为一种动态谐波抑制与无功补偿的别是对于输入端为周期信号，该控制器可以实现电力电子装置，有着无源滤波器不可比拟的优点，无差跟踪]。因此，考虑综合两者的优缺点，将2成为谐波治理的主要研究方向[1]。并联型有源电个控制器串联起来对电流进行复合控制，使其兼力滤波器可看作为一可控电流源，能够很好地补有PI控制器动态响应快和重复控制器稳态精度偿电流型谐波源，是目前应用较多的拓扑结构⋯】]。高的特点。并联有源电力滤波器

8、谐波补偿性能依赖于2本文首先建立了三相三线制d—q坐标系下个因素_2]：谐波检测性能和电流控制器补偿性能。的数学模型，其次对PI控制器和重复控制器的参传统的PI控制虽具有很好的动态响应，但其稳态数进行了设计，并对稳定性进行了分析，最后对电精度较低。由于并联有源电力滤波器须补偿25流复合控制应用于并联有源电力滤波器的谐波补次以内的谐波，单独的PI控制带宽远远不够，即偿性能进行了仿真研究。结果表明该方法具有很基金项目：国家自然科学基金项目(51007094)作者简介：乔鸣