基于无谐波检测环节三电平APF的研究.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2015Vo1．45No．12电气传动2015年第45卷第l2期基于无谐波检测环节三电平APF的研究刘波(广东电网有限责任公司韶关供电局，广东韶关512026)摘要：针对有源电力滤波器谐波检测环节中存在低通滤波器、数字低通滤波器实现复杂，会加重DSP程序的运算负担，且滤波器的截止频率大时快速性高，滤波效果变差，截止频率小时滤波效果好，降低了快速性的问题。在APF常规控制算法等效演化变换的基础上，结合APF电网电压前馈及电流反馈解耦，提出了一种改进的无谐波检测环节的三电平A

2、PF控制系统。仿真结果验证了该控制系统的可行性与优越性。关键词：无谐波检测；三电平；解耦控制；有源电力滤波器中图分类号：TM46文献标识码：Al【esearchoftheThree．1evelAPFBasedonRemovaloftheHarmonicPartLIUBo(GuangdongPowerGridCo．，Ltd．，ShaoguanPowerSupplyBureau，Shaoguan512026，Guangdong，China)Abstract：Fortheproblemwiththeha

3、rmonicdectetionofAPFthatthelow—passfilterandthedigitallow-passfilterarecomplicatedtoachieveandbutalsoincreasetheburdenofDSPprogramme，andhighercut-offrequencybringsfasterresponsebutweakenfilteringeffectwhilelowercut-offrequencybringsbetterfilteringeffe

4、ctbutslowerresponse，proposedaimprovedcontrolsystemforthree-levelAPFwithoutharmonicdetectionbasedonequivalentevolutionarytransformationofconventionalAPFcontrolalgorithmandcombiningthedecouplingalgorithmofgadvoltagefeedforwardandcurrentfeedback．Andthesi

5、milationresultsdemonstratethefeasibilityandsuperiorityoftheproposedcontrolsystem．Keywords：non-harmonicdetection；threelevel；decouplingcontrol；activepowerfilter目前，APF的常规控制策略为：先通过谐波以，对于APF来说，瞬时无功功率并不在APF交、检测检测出谐波电流指令，后级进行电流闭环电直流侧交换传递。定义三相瞬时有功功率的和流跟踪控制。按照

6、这种控制思路，关键的首要任为P，因此，忽略功率变换器及线路的损耗前提务就是要精确快速地检测出负载电流中的谐波下，传到APF直流部分功率等于有功功率之和P，分量，这一点关系着APF最终补偿谐波的效果，即APF交、直流侧能量的交换由瞬时有功功率P谐波电流的检测似乎是必不可少的环节⋯。因所决定。整个系统的功率能量交换图如图l此，国内外大量学者一直着重研究谐波电流的检所示测算法乜]。本文在APF常规控制算法演化变换的基础上，论证了无需谐波检测环节的APF控制系统的可行性及优越性，并进行了仿真实验验证。1并

7、联型APF交、直流侧功率的传递图1APF交、直流侧功率的传递图由三相电路瞬时无功功率理论知，从各相瞬Fig．1TheAPFACandDC-sidepowertransfermap时无功功率独自来看并不为零，但是其三相总和APF同时补偿非线性负载的谐波和无功时，满为零，说明瞬时无功功率在各相间传递n。。所足PA=-PL，QA=一QL—L=一QL，PL=户L+户L，可作者简介：刘波(1983一)男，本科，工程师，Email：wxnan57@163．eom21电气传动2015年第45卷第12期刘波：基于

8、无谐波检测环节三电平APF的研究以得出：Ps=PA+PLPLQf11=QA+QL=0⋯式中：P，Q为电网侧瞬时功率有功和无功；P，Q为APF输出侧瞬时功率有功和无功；P，QL为非线性负载端瞬时功率有功和无功；P一图2APF常规控制的谐波检测原理图，，，为P，Q直流部分、交流部分。Fig．2Schematicdia~amoftheconventionalcontrol可以看出，此时电网侧只需要提供非线性负oftheAPFharmonicsdetectionmethod载所需的瞬时有功