集中补偿型LCL-APF的有源阻尼控制方法研究.pdf

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1、第43卷第5期电力系统保护与控制、，01．43NO．52015年3月1日PowerSystemProtectionandControlMar．1。2015集中补偿型LCL—APF的有源阻尼控制方法研究李建泉，吴小云，何星瑶，李志勇(1．南车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412001；2．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083)摘要：针对电网中采用无源网络进行滤波后仍然存在的谐波及无功问题，采用LCL．APF系统在变配电所侧对电网中的谐波及无功分量进行集中补偿。该LCL．APF系统采用直接功率控制的策略，省去了复杂的谐波检测及计算环节，改善了网侧电流的失真情

2、况，将电网电流的谐波畸变率从26．86％降到了3．78％。通过机理建模及波特图分析，在功率控制环内加入有源阻尼环节，有效抑制了三相LCL系统引起的谐振问题，提升了LCL．APF系统的动态性能。仿真结果证明了该控制方法的正确性与可行性。关键词：集中补偿；三相LCL；APF；直接功率控制；有源阻尼ResearchontheactivepowerdampingcontrolofLCL-APFbasedonconcentratedcompensationLIJianquan，WUXiaoyun，HEXingyao，LIZhiyong(1．CSRZhuzhouElectricLoc

3、omotiveResearchInstituteCo．，Ltd．，Zhuzhou412001，China；2．InformationScienceandEngineeringSchool，CentralSouthUniversity,Changsha410083，China)Abstract：Forreducingtheharmonicandreactivepowerofthegridafterbeingfilteredwithreactivenetwork,aLCL．A_PFsystemisappliedtodecreasetheremainharmonicandrea

4、ctivepowerofthegridforconcentratedcompensationinthetransformersubstation．ThedirectpowercontrolmethodiSadoptedwhichomitsthedetectionandcalculationofharmonicandreactivecurrentandimprovesthedistortionofgddcurrentwhichisdecreasedto3．78％from26．86％．Moreove~throughtheanalysisofthemathematicalmod

5、elandbodefigure，theactivedampingmethodisappliedinthepowercontrolloopforsuppressingtheresonanceofthree-phaseLCL，whichpromotesthedynamicperformanceofLCL．APF．SimulationresultsshowthattheproposedmethodiScorrectandfeasible．Keywords：concentratedcompensation；three-phaseLCL；APF：directpowercontrol

6、；activedamping中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1674．3415(2015)05-0101—06成为了目前集中补偿方式中的重要趋势【lJ。0引言APF的控制方式主要分为常规控制与直接功率针对厂矿及社区中由于负载数量众多，种类复控制两种。相较于以往传统的电流控制方式，直接杂且分布较分散而引起的电能质量问题，就地补偿功率控制无需另增额外传感器，结构较为简单，响的策略不再适宜，而常见的在变电所进行集中补偿应速度快，比较适用于集中型APF系统【34J。文献的方法能有效改善电网中的谐波及无功含量，其中，[5．6]依据瞬时功率理论，采用直接功率控制方式，电

7、容器等无源网络能补偿电网中大部分无功分量。改善了系统的动态性能；文献[7]将换流器直流侧电而为了达到更好的补偿效果、获得更高品质的电网压控制输出作为APF的有功功率输入参考值，并对电流，采用有源滤波器(APF)来完成谐波及剩余一定开关查表法进行了改进。但以上研究都是对L型APF量的无功的补偿。而为了实现更好的谐波补偿效果进行研究，并没有考虑配电所侧的集中补偿方式中和大功率场合中的有效应用，APF需要更高的补偿的相关应用，且其并没有考虑高阶LCL滤波器存在带宽和更低的开关纹波含量。为此引入了LCL滤波时可能引起的谐振问题。器，L