基于滞环空间矢量控制的有源电力滤波器的研究.pdf

《基于滞环空间矢量控制的有源电力滤波器的研究.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、(电气开关>(2011．No．4)文章编号：1004—289X(2011)04—0054—03基于滞环空间矢量控制的有源电力滤波器的研究郭丽娜(郑州铁路职业技术学院，河南郑州454000)摘要：介绍了有源电力滤波器的工作原理及谐波电流检测方法，提出了基于滞环的空间矢量控制策略并应用于有源电力滤波器。仿真和实验结果表明，该方法使有源电力滤波器具有补偿精度高、开关次数少、动态响应快的特点。关键词：有源电力滤波器；谐波电流检测；空间矢量控制中图分类号：TN713文献标识码：BResearchonActivePowerFilterbasedonHysteresisSVPWMCo

2、ntrolGUOLi．n口(ZhengzhouRailwayVocational&TechnicalCollege，Zhengzhou454000，China)Abstract：Thepaperexpatiatestheprincipleandtheharmoniccuirentbasedontheip—iqmethodofAPF．Itproposes8currentcontrolstrategyofhysteresisSVPWMbeingusedonAPF．Thesimulationandexperimentalresultsdemonstratethatthisme

3、thodCanmakedynamicresponsequick，switching~equeneyfeweranditcaI1makecompensationprecisionhigh．Keywords：activepowerfilter；harmoniccurrentdetection；SVPWM谐波及无功等电流抵消，最终得到期望的电源电流。1引言随着电力电子技术和控制技术的进步，人们越来越倾向于使用有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)来抑制谐波，而影响APF补偿效果的是电流控制策略的选择。目前用于APF电流控制的较常用的方法是滞环电流控制。它

4、的优点是控制简单，动态响应快，但也存图1并联混合型有源电力滤波器的构成在使开关频率变化较大，易引起脉冲电流和开关噪声3电流指令的生成等缺点。空间电压矢量控制具有较高的直流电压利用率和控制精度。为解决既能保持恒定的开关频率，有准确、实时地检测出谐波的电压或电流信号是较高的直流电压利用率，又能同时提高APF性能和效APF进行精确补偿的关键。本文采用的是实时性好、率，本文中将滞环电流控制和空间电压矢量控制结合计算量小、精度高且易于实现的基于瞬时无功功率理起来应用于APF的电流控制中，在取得快速电流响应论的i。一i法，其原理图如图2所示。的同时，降低了开关频率，提高了系统运行效

5、率。2并联混合型有源电力滤波器有源电力滤波器构成如图l所示，其工作原理是：检测补偿对象的电压和电流，经指令电流运算电路计算得出补偿电流的指令信号，该信号经补偿电流发生电路放大，得出补偿电流，补偿电流与负载电流中要补偿的图2i一i运算方式原理图<电气开关>(2011．No．4)55图2中i．、ib、。为负载三相电流值，根据瞬时无功·：￡dt+E(6)功率理论计算，可得到瞬时有功电流分量i。和瞬时无然而，对于三相VSR，共有8条空间电压矢量功电流分量i。。(k：0，⋯，7)可以选择。显然，式(5)可变为厂i。]．：li．bf㈩L=+￡一：0，⋯’7)(7)将式(6)代入(7

6、)，得=】；L：V·一Vk(k：0，⋯，7)(8)式(8)说明，对于给定的具有零误差电流响应的c，；c=【】参考电压矢量’，可以选择合适的三相VSR空间电ii通过低通滤波器之后即得到基波电流有功压矢量(k=0，⋯，7)，以控制误差电流矢量的变化分量和基波电流无功分量ip、i，再通过变换得到三相率dAl／dt，从而控制误差电流矢量△，。基波电流的瞬时值iibf、i。4．2电压矢量所在扇区判断r￡8f]．参考电压矢量’由电动势矢量E和指令电流变化率相关矢量LdI／dt合成得到。E和LdI／dt为已知量，通过检测计算，即可得到在坐标轴a，b，c上的投影，，，其波形如图4(a)

7、所示。可通过最后用三相负载电流减去三相基波电流即得到三相谐波电流iibh、ih。4基于滞环的SVPWM电流控制g．1控制原理在有源电力滤波器系统中，APF的主电路采用的是电压型PWM整流器，如图3所示。0矿区域(b)o图4，，波形及v区域检测及判断rX。b=sign(一)N令{Xk=sign(一)(9)图3三桥臂电压型整流器拓扑结构【X。。=sign(—)在三相无中线电压型PWM整流器(VSR)拓扑结构中，如忽略VSR交流侧电阻，可得VSR电压矢量方程为：式中s酬加{；，：E+￡d￡(’3)‘式(9)结合图4(a)，可获得区域判别的逻辑运