谐波电流时延补偿控制的系统稳定性分析.pdf

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1、第49卷第4期电力电子技术Vo1．49．No．42015年4月PowerElectronicsApril2015谐波电流时延补偿控制的系统稳定性分析杨君，叶杰，吴钫，张智雄(华中科技大学，自动化学院，湖北武汉430074)摘要：针对有源电力滤波器(APF)在补偿高次谐波时需要加入时延补偿的问题，详细分析了时延补偿中各项参数对系统稳定性的影响，阐明了时延补偿对谐波控制影响的本质。并在此基础上，提出一种简单有效的时延补偿量工程化设计方法，解决了实际工程应用中各次谐波电流控制所需的时延补偿量难以获取的问题。通过仿真和实验验证了时延补偿对系统稳定性的影响，说明了谐波控制所需时延补偿量的实质是通

2、过正余弦参数对系统的综合作用所决定的，并验证了时延补偿量的工程化设计方法的合理性。关键词：有源电力滤波器；时延补偿；稳定性中图分类号：TN713+-8文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)04—0081—04SystemStabilityAnalysisofHarmonicCurrentControlWithDelayCompensationYANGJun，YEJie，WUFang，ZHANGZhi—xiong(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Thedelaycomp

3、ensationisrequiredforhigherharmoniccompensationintheapplicationofactivepowerfilter(APF)，theinfluenceofdelaycompensationonthesystemstabilityisanalyzedindetail．Onthisbasisofinfluenceanalysis，asimpleandefectivemethodtogetthedelaycompensationisproposed，whichsolvesthetoughproblemtogetthedelaycompensa

4、tioninrealapplication．Theefectofdelaycompensationonthesystemstabilityisverifiedbysimulationandexperiment，therequiredamountofdelaycompensationisacomprehensiveeffectofwhichsineandCO—sineparametersofthesystemaredetermined．andtherationalityoftheengineeringdesignmethodisverified．Keywords：activepowerf

5、ilter；delaycompensation；stability1引言通过系统闭环传递函数逐项分析时延补偿中的各项参数对系统稳定性的影响，阐明时延补偿对谐在谐波电流控制中，多重旋转积分器方案和波控制性能影响的本质。在此基础上，提出一种简正弦信号积分器(SSI)方案在实际应用中必须引单且有效的时延补偿量工程化设计方法，解决实入时延补偿。以避免时延对系统稳定性的影响[1．。际工程应用中各次谐波电流控制所需的时延补偿对时延补偿的相关研究主要集中在如何在控制方量难以获得的问题。法中加入时延补偿【4】．而没有对时延补偿后的子系统稳定性进行分析。即引入的相关研究仅停留2时延补偿对系统稳定性影响在

6、应用的层面，缺乏更深入地系统分析。为便于分析。此处选用SSI方案的时延补偿此外．时延补偿量的选取是谐波电流补偿控方法来分析时延补偿对系统稳定性的影响。SSI制中所必须考虑的一个问题。在实际应用中，APFCASEII方法的控制器传递函数为：系统所采用的交流侧电感值、PWM策略及硬件电路设计等诸多因素都会对控制的时延产生影响。Reg(s)=一等(1)为简化此过程。提出了一些经验性的时延补偿量根据APF数学模型，在O／，坐标系下谐波电选取方法【们。这些方法大多是以开关周期为基础流环的控制框图如图1所示。其中，为交流侧的凑试方法，需要对每个谐波一一进行测试以检电感值，尺为的等效电阻，为开关频率

7、。并查时延补偿量是否足够．在应用中仍然比较麻烦。且假设系统所采用的PWM策略为不对称规则采在此首先从加入时延补偿的SSI方案入手，样调制策略。因而，电流环信号采样延时的小惯性环节的时间常数为0．5。定稿日期：2014—06—12合并小惯性环节后，电流环的开环传递函数：作者简介：杨君(1985一)，男，湖北武汉人，博士，研究方向为电力电子。警22(2)81第49卷第4期电力电子技术Vo1．49，No．42O15年4月PowerElectronic