并聯(lián)有源電力濾波器諧波檢測與控制策略研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，越來越多的非線性電力電子裝置被投入到配電網(wǎng)中，在提高人們生活質(zhì)量的同時也帶來了大量的諧波污染，造成電網(wǎng)電能質(zhì)量惡化。有源電力濾波器具有多種補(bǔ)償功能，不僅可對頻率和幅值變化的負(fù)載電流實現(xiàn)動態(tài)補(bǔ)償，而且補(bǔ)償性能不受電網(wǎng)頻率波動的影響，其優(yōu)良的補(bǔ)償性能受到了用戶的歡迎，同時也成為諧波抑制領(lǐng)域研究的熱點。
　　文章以三相三線制并聯(lián)有源電力濾波器為研究對象，首先介紹了APF(Active Power Filter)的基本原理

2、和主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在三種坐標(biāo)系下建立了其數(shù)學(xué)模型。接著針對APF的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，其主要研究如容如下：
　?。?）諧波檢測策略的研究：諧波電流分量快速而精確的檢測對于APF的補(bǔ)償性能是極其重要的。文章主要針對基于瞬時功率理論的諧波檢測策略進(jìn)行了改進(jìn)，利用電流平均值法代替檢測環(huán)節(jié)中的數(shù)字低通濾波器，提高了檢測的實時性。通過改進(jìn)鎖相環(huán)電路獲取與網(wǎng)側(cè)電壓相位相同的單位正弦信號，應(yīng)用到改進(jìn)的ip-iq檢測算法中，無需繁瑣的坐標(biāo)變

3、換，減小了計算量，同時也提高了檢測精度。通過對幾種諧波檢測策略的仿真比較，結(jié)果表明改進(jìn)的ip-iq檢測算法延遲時間短，檢測精度也有所提高。
　?。?）補(bǔ)償電流跟蹤控制策略的研究：首先對常見的滯環(huán)控制、三角波比較控制等控制策略的優(yōu)點和缺點進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，針對傳統(tǒng)的PI控制策略僅能對直流量實現(xiàn)無差跟蹤且其控制帶寬不夠等問題，提出了基于d-q坐標(biāo)系的有源電力濾波器雙閉環(huán)復(fù)合控制策略，電流內(nèi)環(huán)采用參數(shù)自調(diào)節(jié)模糊 PI與重復(fù)控制并聯(lián)，

4、電壓外環(huán)采用模糊-PI雙?？刂撇呗?，通過仿真證明了該復(fù)合控制策略的高效性。同時文章針對APF系統(tǒng)非線性的特征，將預(yù)測控制引入到 APF控制器的設(shè)計中。對于電流控制策略，通過建立代價函數(shù)來評價需要控制的預(yù)測值，選擇使代價函數(shù)最小的預(yù)測值對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)來驅(qū)動變流器，達(dá)到實際值與參考值誤差最小的要求。針對傳統(tǒng)的直接功率控制存在的開關(guān)頻率不固定，以及現(xiàn)有的預(yù)測控制模型不精確等問題，提出了一種基于恒定開關(guān)頻率的改進(jìn)預(yù)測直接功率控制策略，通過精確的