灰色预测控制在三电平4桥臂APF中的应用.pdf

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1、电气传动2013年第43卷第1期ELECTRICDRIVE2013Vo1．43No．1灰色预测控制在三电平4桥臂APF中的应用张培远II，李静卫(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008；2．江苏省电力传动与自动控制工程技术研究中心，江苏徐州221008)摘要：三相4线制系统的中线电流、谐波、无功功率问题日益严重，有源电力滤波器以其优良的性能成为电力系统谐波抑制和无功补偿的重要手段。针对APF控制方法复杂的问题，在建立其数学模型的基础上提出一种应用于三电平三相4桥臂APF的灰色预测控制策略。该方法在时

2、刻对负载电流和补偿电流进行采样，经过GM(1，l1模型得出k+l时刻的预测谐波电流，使输出补偿电流尽量接近指令电流，达到补偿谐波的目的。仿真结果表明：此方法可以有效地补偿系统的谐波电流和中线电流，自适应能力强，控制精度高，鲁棒性强，在三相4线制系统中具有良好的应用前景。关键词：有源电力滤波器；灰色预测控制；GM(1，1)模型；三电平；4桥臂；谐波抑制中图分类号：TM761；TM713．8文献标识码：AApplicationofGrayPredictionControlinThree-levelFour--legAPF

3、ZHANGPei—yuan，LIJing’’(1．CollegeofInformationandElectrialEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，J／angsu，China：2．JiangsuEngineeringResearchCenterforElectricDriveandControl，Xuzhou221008，Jiangsu，China)Abstract：Nowdays，neutralcurrent，harmonic

4、scurrentandreactivepowerisbecomingincreasinglyseriousinthree—phasefour—wiresystem，activepowerfilterbecomesanimportantmeansofharmonicsuppressionandreactivepowercompensationforitsexcellentperformance．Accordingtothecomplexcontrolproblem，basedonthemathematicmode1．g

5、raypredictivecontrolwasproposedtocontrolthethree‘levelthree。phasefourlegAPF．Loadcurrentandcompensatedcurentaresampledattimek，theforecastedharmoniccurrentisobtainedattimek+1afterGM(1，1)mode1．Theoutputcompensatedcurentapproachsthecommandcurrentascloseaspossibleto

6、achievethepurposeofharmoniccompensation．Simulationresultsillustratethatthecontrolstrategycancompensatetheharmoniccurrentandneutralcurenteffectively，andhashigherselfadaptiveabilityandhighcontrolprecision，aswellasstrongrobustness．Thecontrolstrategyhasagoodapplica

7、tionprospectinthethree—phasefour—wiresystem．Keywords：activepowerfilter(APF)；graypredictioncontrol；GM(1，1)model；three—level；fourbridgelegs；harmonicsuppression法不依赖于系统模型的建立，但实时性不好。1引言灰色预测控制算法简单，自适应能力强，控制作为一种新型补偿装置，有源电力滤波器精度高，实时性强，能明显改善系统性能，增强系(APF)~快速对谐波电流进行补偿，近年来

8、受到统的抗干扰能力[9-埘。本文运用灰色系统理论建立了广泛的重视【。目前APF的控制方法主要有了GM(1，1)灰色预测模型，并提出了在三电平三滞环控制法、三角波调制法、神经网络自适应控相4桥臂APF中的实现方法，在k时刻对负载制、预测控制、无差拍控制和单周控制等l4。其电流和补偿电流进行采样，经过灰色预测环节得中，滞环控制法实现简单、精度较高、