基于T型三電平變流器的有源濾波控制策略研究.pdf

1、21世紀(jì)，在終端電能消費(fèi)領(lǐng)域中，最顯著的一個(gè)特點(diǎn)是電力電子裝置的大量普及。由于電力電子器件的非線性特性，使得電力電子器件滿足不同的能量轉(zhuǎn)換需求的同時(shí)，也給電網(wǎng)帶來(lái)嚴(yán)重的諧波污染。有源電力濾波器（APF）以其濾波性能好、適應(yīng)電網(wǎng)能力強(qiáng)、體積小等優(yōu)點(diǎn)，在低壓電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要研究一種基于TNPC拓?fù)涞挠性礊V波器的控制策略。
　　首先分析了T型三電平有源電力濾波器電路的工作原理，分別建立了三相靜止abc坐標(biāo)系下、兩相靜止α

2、β坐標(biāo)系下、兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。其次，設(shè)計(jì)并選擇了主電路元件參數(shù)，確立了控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。然后，針對(duì)三相三線制電路拓?fù)?，本文采用了基于ip-iq的諧波電流檢測(cè)方法。
　　諧波電流跟蹤是APF的核心，補(bǔ)償器性能的優(yōu)劣直接決定APF的補(bǔ)償效果。本文比較并選擇了基于準(zhǔn)比例諧振（QPR）策略的直接電流控制方法，給出了QPR控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算方法和離散化數(shù)字實(shí)現(xiàn)算法；針對(duì)工業(yè)系統(tǒng)典型的5、7、11、13次特征諧波設(shè)計(jì)了多個(gè)QPR

3、環(huán)節(jié)并聯(lián)的多重控制器，分析了并聯(lián)環(huán)節(jié)之間的相互影響和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，提高了控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度和補(bǔ)償精度。仿真驗(yàn)證了上述方法和策略的有效性。
　　TNPC變流器存在中點(diǎn)電位不平衡的弊端，為此，在三相電流環(huán)輸出的調(diào)制波中加入中點(diǎn)電位平衡的零序分量。零序分量選用PI控制器計(jì)算，與傳統(tǒng)計(jì)算法相比，調(diào)節(jié)時(shí)間更短，平衡能力更強(qiáng)。該算法投入后，顯著地抑制了中點(diǎn)電位波動(dòng)。
　　搭建了基于RT-LAB的硬件在環(huán)實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，RT-LAB模擬