有源滤波器控制延时的新型补偿方法_夏向阳

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1、2008年11月电工技术学报Vol.23No.11第23卷第11期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYNov.2008有源滤波器控制延时的新型补偿方法1,2112夏向阳罗安范瑞祥龚芬（1.湖南大学电气与信息工程学院长沙4100822.长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410077）摘要有源滤波器的控制对实时性要求很高，控制延时情况的存在对谐波治理效果影响较大，其中可控器件的死区效应和数字化控制器存在是延时的两个主要方面。本文首先分析延时对系统控制的影响，然后根据重复控制能够消除稳定闭环内所有周

2、期性误差的特点，提出采用改进的重复控制技术进行补偿的方法来有效减小延时以提高系统整体性能的方案。仿真和实验结果验证了延时对控制的影响以及补偿方法的有效性。关键词：有源滤波器延时死区效应数字化控制重复控制中图分类号：TM48TheNovelCompensationControlDelayMethodofActivePowerFilter1,2112XiaXiangyangLuoAnFanRuixiangGongFen（1.HunanUniversityChangsha410082China2.ChangshaUniversityofScien

3、ceandTechnologyChangsha410077China）AbstractAccordingtothedemandofactivepowerfilter(APF)inreal-timecontrol,controldelaygreatlyaffectstheharmoniceliminationeffects,inwhichthedead-timeeffectofcontrollablecomponentsandthedelayofdigitalcontrolleraretwomainfactors.Thispaperfirst

4、analyzestheinfluenceofdelayonsystematiccontrol.Basedonthecharacteristicthatrepetitivecontrolcaneliminateallperiodicerrorofthestableclosed-loopsystem,anewplanthatmayimprovesystematicperformanceisproposed,inwhichtheimprovedrepetitivecontroltechnologyisadoptedtomakecompensati

5、onandthustodecreasecontroldelayeffectively.Simulationandexperimentalresultsprovetheinfluenceofdelayoncontrolandtheeffectivenessofthecompensationmethod.Keywords：Activepowerfilter,delay,dead-timeeffect,digitalcontrol,repetitivecontrol造成一系列隐患。1引言2延时对有源滤波器控制影响分析随着电力电子技术的发展，谐波治

6、理的手段由传统的方法无源滤波器向有源滤波器和混合型有源2.1死区效应的影响滤波器转变，有源滤波器作为动态谐波治理装置，有源滤波器中逆变器单桥臂的可控器件（如是谐波治理技术的发展方向，其中有源滤波器合适IGBT等）在实际应用中，为防止直流母线电压直的控制策略及控制方法是提高有源滤波器工作性能通，通常使同一桥臂上、下IGBT的导通和关断错[1]开即死区效应（延时），来保证同一桥臂上、下IGBT的关键所在，也直接关系到系统的工作性能。但目前控制过程中死区时间的存在，以及有源滤波器总是先关后通。由于死区存在，使得输出的补偿电采用数字化控制器来实现的

7、方式，都会对系统运行流在幅值和相位上产生偏差，导致滤波性能下降；各次谐波的相位和幅值均不相同，若控制不当，甚国家自然科学基金（60474041）和湖南省自然科学基金（07JJ6078）至会导致系统谐波增加，不但没有起到净化电网的资助项目。作用，反而增加了电网的谐波电流。收稿日期2007-11-20改稿日期2008-08-13第23卷第11期夏向阳等有源滤波器控制延时的新型补偿方法167如图1所示，以A相桥臂为例研究死区延时对足够高；②误差电压脉冲呈等间距分布。在这种情APF的影响。设定死区时间为Td，欲关断的IGBT况下，误差电压脉冲可用均

8、值来衡量，在时间轴上与理想波形同时关断，而欲开通的IGBT延迟Td开呈方波∆U分布。通。在死区时间内，VT1和VT2都不导通，电流通如图3所示，逆变器输出的谐波补偿电流ia是过快