基于多內(nèi)模復(fù)合控制的有源電力濾波器研究及其在微電網(wǎng)中的應(yīng)用.pdf

1、為了應(yīng)對大規(guī)模新能源發(fā)電對傳統(tǒng)電網(wǎng)造成的不利影響，近年來，國內(nèi)外專家和學(xué)者提出了微電網(wǎng)的概念，用于解決分布式電源并網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行之間的矛盾。但是微電網(wǎng)中電力電子并網(wǎng)裝置的廣泛應(yīng)用以及單相/三相變頻器等非線性負(fù)荷的推廣普及，給微電網(wǎng)系統(tǒng)注入了大量諧波、不平衡電流，嚴(yán)重危害微電網(wǎng)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。為了解決這個(gè)問題，將有源電力濾波器(active power filter，APF)用于微電網(wǎng)提高其電能質(zhì)量逐漸成為熱門的研究方向。

2、　　本文結(jié)合當(dāng)前有源電力濾波器APF的理論知識和關(guān)鍵技術(shù)，提出了在αβγ靜止坐標(biāo)系下采用多內(nèi)模復(fù)合控制策略設(shè)計(jì)三相四線制APF電流環(huán)控制器，通過理論分析、數(shù)學(xué)建模、軟件仿真和硬件平臺測試等，研制了用于低壓微電網(wǎng)的三相四線制 APF樣機(jī)。通過本文的研究主要獲得以下成果：
　　(1)在總結(jié)有源電力濾波器APF相關(guān)理論知識和低壓微電網(wǎng)電能質(zhì)量及其控制技術(shù)最新研究成果的基礎(chǔ)上，基于無諧波檢測控制原理，提出在αβγ靜止坐標(biāo)系下采用多內(nèi)模復(fù)合

3、控制策略設(shè)計(jì)三相四線制AP F的電流環(huán)控制器。
　　(2)在對不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的三相四線制APF進(jìn)行對比分析的基礎(chǔ)上，選擇了四橋臂逆變器作為其主電路，并直接將網(wǎng)側(cè)電流、直流母線電壓作為三相四線制APF的狀態(tài)變量建立了其數(shù)學(xué)模型。
　　(3)在αβγ靜止坐標(biāo)系下提出的多內(nèi)模復(fù)合控制策略利用矢量諧振控制頻率適應(yīng)性好和穩(wěn)定裕度大的優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對基頻分量的快速跟蹤控制，利用重復(fù)控制計(jì)算量小的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對周期性諧波信號的有效跟蹤控制，具有動(dòng)態(tài)響

4、應(yīng)速度快、穩(wěn)態(tài)精度高、計(jì)算量小的特點(diǎn)。
　　(4)通過建模分析、軟件編程、硬件設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)平臺，實(shí)現(xiàn)了采用多內(nèi)模復(fù)合控制策略的三相四線制AP F，并通過相關(guān)仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　(5)研究結(jié)果表明，采用本文所提出的多內(nèi)模復(fù)合控制策略的三相四線制APF能夠有效解決低壓微電網(wǎng)的電流波形畸變、功率因數(shù)低、負(fù)荷不平衡等問題，對于其在微電網(wǎng)的進(jìn)一步工程應(yīng)用具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
　　本文研究得到山西省煤基重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目(MD