基于谐波误差补偿的单周控制有源电力滤波器.pdf

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1、第37卷第4期：0007—0012电力电容器与无功补偿Vo1．37，No．4：0007-00122016年8月PowerCapacitor&ReactivePowerCompensationAug．2016DOI：10．14044／j．1674-1757．pcrpc．2016．04．002基于谐波误差补偿的单周控制有源电力滤波器张勇。严洪峰(江苏金智科技股份有限公司，江苏南京211100)摘要：单相全桥电路拓扑是单相并联型有源电力滤波器的一种常用拓扑。采用传统的双极性调制单周控制的全桥电路可以将电网电流的总谐波畸变率从85．25％减少到11．94％。由于

2、非线性负载峰值充电电流变化率很高．而有源电力滤波器的补偿电流无法及时变化，导致了电网电流仍含有一定的谐波分量。本文采用谐波误差补偿方法来进一步减少电网电流的总谐波畸变率。分析了补偿原理并提出了实现方法。仿真结果验证了该方案能够提高补偿的静态性能与动态性能。关键词：有源电力滤波器；单相全桥变流器；单周控制；谐波误差补偿OneCycleControlActivePowerFilterBasedonHarmonicErrorCompensationZHANGYong，YANHongfeng(JiangsuWiscomSystemCo．，Ltd．，Nanjing

3、211100，China)Abstract：Single—·phasefull--bridgecircuittopologyisacommontopologyforsingle--phaseshuntactivepowerfiher(APFinshort)．Thetotalharmonicdistortionofgridcurrentcanbereducedfrom85．25％to11．94％bytheuseoffull—bridgecircuitcontrolledbytraditionalbipolarmodulationonecyclecontro

4、1．Adefiniteharmoniccomponentisincludedinthegridcurentduetoveryhighvariationofnon-linearloadpeakchargingcurrentandslowvariationofcompensationcurrentofactivepowerfilter．Inthispaper，thetotalharmonicdistortionrateofgridcurentisreducedfurtherbywayofharmonicerrorcompensation．Thecompens

5、ationprincipleisanalyzedandachievementmethodisproposed．Itisprovedbythesimulationresultthatthesolutioncanimprovebothstaticanddynamicperformanceofthecompensation．Keywords：activepowerfilter；single-phasefull-bridgeconverter；onecyclecontrol；harmonicerorcompensation本思想是使每个开关周期中开关变量的平均值

6、严0引言格等于或正比于控制参考量_l0]。单周控制与常规随着电力电子技术的发展，电网中变流负载与控制相比．在APF上应用的优点是：响应速度快、非线性负载不断增多，谐波问题也13益严重。而用户控制稳定性好、无需谐波检测模块Nl-14]。本文为了对供电可靠性的要求却越来越高。为了解决这一矛改进双极性调制单相全桥并联型APF在单周控盾，采用有源电力滤波器(activepowerfilter，APF)制下对电网电流的补偿效果，增加了谐波误差补偿不失为一种抑制谐波的有效手段l1]。目前常用的电力模块。显著减少了补偿后的电网电流的总谐波畸变有源滤波器控制方法有三角波

7、控制、滞环比较控率(totalharmonicsdistortion，THD)。制、电压空间矢量控制_2．5]。这些控制方法中三角波1单周控制双极性调制APF模型控制的控制环带宽低，响应速度慢，电流畸变大；滞环比较控制的开关频率不固定，滤波困难；电压单相全桥并联型APF主电路如图1所示。电压空间矢量控制策略复杂，增加了电路的复杂度，成型全桥APF与非线性负载并联。APF作为一个可控本较高]。的谐波产生源产生与非线性负载谐波电流。．大小单周控制onecyclecontrol，OCC)是从20世纪相同，方向相反的电流，将电网电流i补偿成正弦9O年代提出的一种

8、大信号非线性控制理论[9j。其基电流收稿日期：2016．02．172016年第4