并联型有源电力滤波器内模PI控制.pdf

《并联型有源电力滤波器内模PI控制.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、ELECTRICDRIVE2014Vo1．44No．2电气传动2014年第44卷第2期并联型有源电力滤波器内模PI控制谷鑫，王慧敏，耿强，蔡燕，赵鸿字(1．天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室，天津300389；2．天津大学电气与自动化工程学院，天津300072)摘要：针对并联型有源电力滤波器(SAPF)，建立其同步旋转(d一口)坐标系下的数学模型，进而提出一种基于内模控制原理的PI控制策略(内模PI控制)，利用该方法对SAPF系统电流内环与直流侧电压外环PI控制器进行设计，以提高系统的稳定性及动态性能、简化PI控制器设计过程。通过对典型SAPF系统的仿真分

2、析表明，内模PI控制策略对系统快速跟踪补偿电流以及维持直流侧电压恒定具有一定改善作用，进而证明该控制策略的有效性。关键词：并联型有源电力滤波器；内模控制；PI控制中图分类号：TM464文献标识码：AShuntAcfivePowerFilterBasedonB．PIControiGUXin，WANGHui-min，GENGQiang，CAIYan，ZHAOHong—yu(1．TianfinKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyofElectricalEngineeringandEnergy，TianjinPolytechnicUnwe~i

3、ty，Tianjin300389，China：2．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Themathematicalmodelforashuntactivepowerfilterwasbuiltinthe2-phasesynchronousrotatingd-qframe．Accordingtothemathematicalmodel，anovelPIcontrolstrategywasproposedbasedonint

4、ernalmodelcontrolprinciple．ThePIparameterstuningofcompensatingcurrentloopandDC—linkvoltageloopcallbesimplified，andthestabilityanddynamicresponseofSAPFsystemcanbeimprovedbytakenadvantageoftheproposedstrategy．ThevalidityoftheproposedmethodisverifiedbythesimulationresultsforatypicalSAPFs

5、ystem．Keywords：shuntactivepowerfilter；internalmodelcontrol；PIcontrol联型有源电力滤波器(SAPF)主要适用于谐波电1引言流抑制与无功电流补偿，且具有拓扑结构相对简随着电网中以电力电子装置为代表的非线单、损耗较小等优点，因此应用较为广泛。性负载Et益增多，由此导致的电网谐波污染日益SAPF系统通常采用基于PI控制器的电压一严重、无功功率激增不容忽视。作为电网谐波抑电流双闭环控制策略，但常规的PI控制器设计与制与无功补偿的重要方法之一，有源滤波技术得优化过程较为复杂，具有一定局限性，因此受到到了国内外

6、学者的广泛关注。电力电子技术、半广泛关注。本文针对此类系统，在传统双闭环导体技术、计算机技术以及控制技术的飞速发控制策略的基础上，将内模控制的基本原理应用展，使得有源滤波技术突破了结构、容量、调制算于系统电流内环与电压外环的PI控制器设计(内法、控制策略等方面的限制，在轧钢机、轨道牵模PI控制)，以简化参数整定过程，改善系统的动引、电弧炉等典型场合得到了广泛应用。态及稳态性能。将内模PI控制策略应用于典型有源电力滤波器从联接形式上可分为并联的SAPF系统，通过仿真分析以验证所提出方法型、串联型、串一并联型以及混合型[1。其中，并的可行性与有效性。基金项目：国家自然

7、科学基金(51077100)作者简介：谷鑫(1980一)，男，博士，讲师，Email：guxin@tjpu．edu．ca69电气传动2014年第44卷第2,81谷鑫，等：并联型有源电力滤波器内模PI控制2SAPF工作原理及数学模型2．1SAPF工作原理匡=匪差+啬+u匿c3SAPF的功率电路拓扑结构多与常规的并网逆变器相同，通常就近并联于负载端，通过一定式中：UI，。6，UIc分别为SAPF输出端三相电压瞬的电流检测方法，将负载所产生的谐波电流和时值；，uG6，uG。分别为电网三相电压瞬时值；，．u无功电流分离出来作为参考电流，由SAPF生成，从而就近对谐波电流进

8、行抑制、对