基于有效值諧波檢測(cè)新方法的大容量APF研究.pdf

1、有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)被公認(rèn)為是一種動(dòng)態(tài)抑制諧波、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率的新型電力電子裝置。諧波指令電流的檢測(cè)、補(bǔ)償電流的產(chǎn)生和跟蹤控制以及 APF容量的提高是限制其廣泛應(yīng)用的三大關(guān)鍵技術(shù),本文將對(duì)這三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。
　　快速準(zhǔn)確的諧波檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償?shù)南葲Q條件?；谒矔r(shí)無(wú)功理論的 ip-iq法雖然廣泛應(yīng)用,但是其復(fù)雜的坐標(biāo)變換和低通濾波器的設(shè)計(jì)影響了檢測(cè)的實(shí)時(shí)性。本文提出一種通過(guò)近似構(gòu)造

2、基波電流來(lái)提取諧波電流的方法,即利用負(fù)載電流有效值等效替代其基波有效值,利用鎖相環(huán)獲取負(fù)載電流基波相位或電網(wǎng)電壓相位構(gòu)造基波電流。另外,研究了其直流側(cè)電壓控制策略,進(jìn)一步分析了該算法的誤差補(bǔ)償和理論延時(shí)。最后,仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該檢測(cè)算法和控制策略的可行性。
　　與此同時(shí),補(bǔ)償電流是否有效的跟蹤控制,直接決定 APF補(bǔ)償效果。傳統(tǒng)的滯環(huán)電流控制原理簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,可靠性高,魯棒性強(qiáng),但是開(kāi)關(guān)頻率不穩(wěn)定。本文采用一種基于空間矢量的滯

3、環(huán)電流控制新方法,既保留了傳統(tǒng)滯環(huán)控制的優(yōu)點(diǎn),又在一定程度上穩(wěn)定了開(kāi)關(guān)頻率。通過(guò)與傳統(tǒng)滯環(huán)控制策略的仿真對(duì)比,證明了該方法的優(yōu)越性。
　　容量不足是限制 APF運(yùn)用到大容量場(chǎng)合的關(guān)鍵因素之一,本文在綜合分析傳統(tǒng)兩電平和多電平APF的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,采用兩電平多模塊APF并聯(lián)的方法,通過(guò)均流,不僅提升了總?cè)萘亢蛦蝹€(gè) APF的利用率,還有利于輸入電感的選型。另外,對(duì)模塊間是否存在環(huán)流進(jìn)行了理論分析。在理論分析基礎(chǔ)上建立了MATLAB仿