有源电力滤波器无差拍控制策略的研究.pdf

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1、第44卷第4期电力电子技术Vo1．44．No．42010年4月PowerElectronicsApril，2010有源电力滤波器无差拍控制策略的研究袁性忠，王婷，朱俊星(1．陕西省电力公司，陕西西安710048；2．西安交通大学，陕西西安710049；3．中国电力科学院．北京100192)摘要：采用了一种检测负载侧与电源侧电流的复合谐波电流检测方法，针对四桥臂拓扑结构的有源电力滤波器(APF)，提出了一种新型无差拍控制策略，通过对系统结构的分析建立完整的数学模型，对APF各相输出补偿电流之间的耦合问题进行深入研究并提出相应的解决方法。仿真分析和实验结果验证了复合

2、谐波电流检测算法和无差拍控制策略的有效性和正确性关键词：有源电力滤波器：复合谐波；电流检测：无差拍控制中图分类号：TN713文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2010)04—0038—02ResearchonDeadbeatControlintheActivePowerFilterYUANXing-zhong，WANGTing，ZHUJun—xing(1．ShaanxiElectrwPowerCorporation，Xi’an710048，China；2．Xi’mJiaotongUniversity，Xi’an710049，China；3．ChinaE

3、lectricPowerResearchInstitute，Bering100192，China)Abstract：Acompoundharmoniccurrentdetectionoftheactivepowerfilter(APF)，includingtheloadcurrentdetectionandthesourcecurentdetectionisproposed．AnoveldeadbeatcontrolstrategyisproposedfortheAPFwithfour—bridgetopology．Basedontheanalysisofthe

4、topologyofthesystem，acompletemathematicalmodelisestablished．Thecouplinga—mongtheoutputharmoniccurrentsofeveryphaseintheAPFisanalyzed，andthedecouplingmethodispresented．Thesimulationandexperimentalresultsdemonstratetheeffectivenessoftheproposedcompoundharmoniccurrentdetectionmethodandt

5、hedeadbeatcontrolstrategy．Keywords：activepowerfilter；compoundharmonic；cu~entdetection；deadbeatcontrol1引言使用[51．在这些场合APF一般只需要补偿特殊指定随着大功率电力电子装置等非线性负载在电力的某几次谐波，而传统的ip-i法检测全部谐波电流，系统中的广泛应用．电网污染也变得日益严重：与此所以有一定局限性因此．采用一种改进的复合谐波同时，现代高科技工业对供电质量提出更高的要求。电流检测方法。其检测原理如图1所示，通过检测负有源电力滤波器(ActivePower

6、Filiter，简称APF)不载侧电流t‘k=a，b，e，计算出各次谐波电流，而通过仅能补偿谐波，而且可以补偿无功，因此得到了快速电源侧电流i，只计算经过补偿后系统电流中仍存发展。APF的基本原理是从补偿对象中检测出谐波留的某几次谐波电流，计算所得的谐波电流之和作电流分量，然后由补偿装置向电网中注入一个与该为谐波电流指令i。谐波电流幅值相等而极性相反的补偿电流。从而达到消除谐波的目的llI因此．补偿电流的检测及补偿电流的产生是决定APF补偿性能的关键因素。目前，谐波电流检测主要采用基于瞬时无功功率理论的。一。法l2l，该方法具有良好的实时性和准图1谐波电流指令检

7、测原理确性。对于补偿电流的产生。无差拍控制以其优越的以a相为例，其谐波电流指令值为：跟踪性能备受青睐综合上述检测方法及控制的t—fa=+(1)优点，采用一种复合谐波电流检测方法，并针对采用一式中：为通过负载侧电流计算得出的a相谐波电流；为四桥臂APF提出了一种无差拍控制策略．仿真分析通过电源侧电流检测到的h次谐波电流；为系数。在实际应和实验结果表明了所提出方法和策略的有效性。用中系数可通过仿真和实验得到。2谐波电流检测3无差拍控制策略实际运行中APF通常与无源滤波器(PF)混合APF结构如图2所示。根据图2，得到APF的回路电压方程为：定稿日期：2010—01—

8、25L‰，k-~a,b，