有源电力滤波器控制时延的研究.pdf

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1、第38卷第22期电力系统保护与控制V_0l-38NO．222010年11月l6目PowerSystemProtectionandControlNov．16，2010有源电力滤波器控制时延的研究杨小品，淡锋博，李尚盛，查晓明(1．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072；2．荥阳市电业局，河南荥阳450100)摘要：针对有源电力滤波器(APF)系统存在的延时情况，分析了延时对APF补偿效果的影响并提出了解决的办法。通过建立APF系统的网络阻抗传递函数，利用pade近似式对其进行简化分析，得到了不同时滞情况下该网络频率响应特性。由此分析时

2、延对系统性能的影响并说明在控制中不能忽略延时的存在。由于固有时延只能减小不能根除，只能从消除时延对补偿效果影响的角度出发，提出了一种利用谐波的周期性特点来延迟补偿谐波输出的方法提高补偿效果。仿真结果表明了该方法的正确性和有效性。关键词：有源电力滤波器；延时；谐波补偿；周期时延；控制StudyoncontroldelaysofactivepowerfilterYANGXiao-pin，DANFeng·bo，LIShang~heng，ZHAXiao-ming(1．SchoolofElectricalEngineering，WuhanUniv

3、ersity，Wuhan430072，China；2．XingyangElectricPowerCompany,Xingyang450100，China)Abstract：Inordertoeliminatesomeinfluenceoncompensatingefectsinactivepowerfilter(APF)system，sometypicaldelaysareanalyzedandeffectivesolutionsarepresented．ThenetworkimpedancetransferfunctionofAPFi

4、sbuiltandthepadeapproximationisusedtosimplifyandanalyzeit，thenthefrequencyresponsecharacterofAPFisgoRenatdiferentdelays．InfluencesonsystemcapabilityareresearchedonanditisclearthatdelaysCannotbeneglectedinapplication．BecauseinherentdelaysCannotbeerased，itcanonlybereducedb

5、ycompensatingefect．Soasolutionispresentedtogetperfectcompensatingresult，whichusesharmonicperiodicitycharacteristictodelaythecompensatingharmonicoutput．Finally，simulationresultsshowthatthismethodisvalidandefective．Keywords：activepowerfilter；delay；harmoniccompensating；peri

6、odicitydelay；control中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1674．3415(2010)22-0043—050引言1APF模型有源电力滤波器(APF)的基本工作原理是检选取三相并联APF作为分析对象，其主电路和测出系统中的谐波电流后，产生一个与其波形一致、系统连接示意图如图I所示。方向相反的谐波电流然后注入系统，从而抵消系统中的谐波电流Ⅲ。众所周知，任何一个含有反馈的系统，从输出信号到收到反馈信号，其问必然有一个时间差。这个时间差是系统不稳定的一个重要因素。有源电力滤波器的反馈过程亦如此。即使它的时延不影响系

7、统稳定，对于补偿性能的影响也是显而易见的。基于此，本文从APF网络传递函数的频率响应特性分析了时延可能会带来的影响，以此说明实际运行中不可忽略时延的必要性。并且提出了一种利用周期时延提高补偿效果的方法，然后由仿图1APF系统图真结果做出了验证。Fig．1SystemconnectionofAPF电力系统保护与控制系统为无穷大电网，系统电压源为理想正弦对A／D采样转换延时，使得APF控制器获取的数据和称的三相电压源。则公共点(PCC)电压仍为理想系统原始数据间存在一个相位差。的正弦基波电压。等效处理时，系统三相电压源及2．1．2控制器延时

8、Ls、Rs支路可由三个正弦电压源等效代替，非线性控制器延时主要是谐波检测和补偿算法造成的负荷则由三个电流源代替，得如图2的等效电路。延时。目前的许多检测算法还不能在真正意义上实现对谐波电流的实时检测，只是延