基于预测电流控制的APF控制延时的消除方法.pdf

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1、第47卷第lO期电力电子技术Vo1．47，No．102013年10月PowerElectronicsOctober2013基于预测电流控制的APF控制延时的消除方法杨兴武，卢香平，薛花(1．上海电力学院，上海200090；2．江西机电职业技术学院，江西南昌330013)摘要：有源电力滤波器(APF)要求控制器电流跟踪能力很高，而实际控制系统由于存在控制器采样延时和控制运算延时，电流跟踪控制实时性不理想。通过分析预测模型给出改进预测模型，并通过改进数字控制系统的控制流程，以减小APF系统中控制延时对控

2、制效果的影响，提高APF电流跟踪控制速度．为研制高性能APF提供理论依据。为验证该方法的有效性，进行了基于DSP的实验研究，实验结果表明改进的预测控制算法减小了控制延时的影响，APF的补偿性能得到较大幅度提高。关键词：有源电力滤波器：控制延时；预测电流控制中图分类号：TN713~．8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)10—0052—03ControlDelayEliminationforAPFBasedonPredictiveCurrentControlYANGXing—WU，L

3、UXiang—ping，XUEHua(1．ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China)Abstract：Currenttrackingabilityisimportantforactivepowerfilter(APF)，duetosamplingdelayandcontrolalgorithmsdelay，theperformanceofAPFoftencannotmeettherequirements．Thispaperanaly

4、sespredictionmodelofAPF，andthenanimprovedpredictionmodelisgiven，meanwhile，anewcontrolflowofthedigitalcontrolsystemisproposed，itaimsatreducingtheimpactofcontroldelayandimprovingcurrenttrackingspeedofAPF，thenitwillprovideatheoreticalbasisfordevelopmentof

5、high—performanceAPF．Finally，experimentverificationsarepresentedtoshowthevalidityoftheproposedcontrolscheme．Keywords：activepowerfiker；controldelay；predictivecurentcontrolFoundationProject：SuppoaedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51207086，510

6、07053)；ExcellentYoungTeachersProgramofShanghaiMunicipalEducationCommission(No．sd112004)1引言决定APF性能．电流跟踪控制技术成为APF的一个关键问题。对于传统电流跟踪控制技术，由于存在信近年来．公用电网受到了谐波电流、电压的严号采样延时、控制器计算时间引起的延时及驱动重污染，而电力电子装置是其主要的谐波污染源。电路延时．补偿电流响应速度往往难以达到理想随着电力电子装置的广泛应用，电网中的谐波污状态，致使APF性能

7、受到很大影响【4]。在各类预测染也日益严重，并影响到供电质量和用户使用的控制中，很容易建立包含控制延时的数学模型，这安全性．因此电网谐波污染的治理受到越来越广有利于实现控制延时的消除。因此预测电流控制泛的关注[】1。APF是一种用于动态抑制谐波、补偿方法在电流跟踪控制技术中得到广泛应用[5-6]。无功功率的新型电力电子装置。能对大小和频率这里将无差拍预测控制应用于APF，提出改都变化的谐波及无功功率进行补偿【z】，现已成为进的预测控制模型以减小控制延时的影响；同时电力谐波治理的重要手段。对数字控制的

8、流程进行改进以消除数字计算引起APF控制过程主要有谐波电流检测和补偿电的延时，从而提高补偿电流的跟踪能力，使APF流跟踪控制两个关键部分。其中。谐波检测技术已性能得到大幅提高。逐步成熟。由于补偿电流跟踪控制速度很大程度2无差拍预测电流控制原理传统APF拓扑如图1所示。图中为系统电基金项目：国家自然科学基金(51207086，51007053)；上海压：“为逆变器输出电压；为APF直流侧电压；高校青年教师培养资助计划(sdl12004)为非线性负载产生的电流，APF并联