單相并聯(lián)型有源濾波器的LCL輸出濾波器的研究.pdf

1、LCL濾波器一方面可以為電壓源型的逆變器產(chǎn)生的諧波提供更高的諧波衰減率,另一方面其輸出電流也是電流控制的對(duì)象,因而獲得了廣泛研究。LCL濾波器關(guān)系到逆變器輸出電流中高頻諧波的含量,也影響著逆變器的補(bǔ)償精度,故其控制方法顯得尤為重要。不合適的控制方法會(huì)降低補(bǔ)償精度,且LCL濾波器自身的諧振問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩或不穩(wěn)定。基于此,本文提出了一種有源阻尼的控制策略以抑制諧振,設(shè)計(jì)了一個(gè)離散的電流無(wú)差拍控制器,能帶來(lái)很好的阻尼作用和足夠的帶寬,同

2、時(shí)能夠提供迅速的暫態(tài)過(guò)電流保護(hù)。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 首先,在分析系統(tǒng)延時(shí)的基礎(chǔ)上建立電氣化鐵路有源濾波器的仿真模型以及LCL濾波器的離散狀態(tài)空間模型,通過(guò)分析濾波器各參數(shù)對(duì)濾波效果的影響,根據(jù)對(duì)諧波衰減率和諧波補(bǔ)償速度的要求確定LCL濾波器元件的參數(shù)值。
　　 其次,采用特征結(jié)構(gòu)配置法控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能,使特征根達(dá)到穩(wěn)定,同時(shí)特征向量也能夠約束瞬態(tài)響應(yīng)曲線,以滿足對(duì)電流的無(wú)差拍跟蹤控制。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)狀態(tài)反饋產(chǎn)生

3、阻尼電流以抑制諧振,并利用含有積分器的伺服控制處理阻尼控制帶來(lái)的穩(wěn)態(tài)誤差。狀態(tài)反饋的控制向量通過(guò)線性二次型最優(yōu)控制由既定的權(quán)值矩陣求解相應(yīng)的黎卡提方程獲得,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程,使其更直觀。
　　 再次,LCL濾波器的參數(shù)值會(huì)因環(huán)境或者電網(wǎng)故障發(fā)生變化,從而導(dǎo)致其狀態(tài)空間模型產(chǎn)生偏差,所以利用漸近魯棒跟蹤控制的原理以解決外部電網(wǎng)擾動(dòng)對(duì)指令電流跟蹤的影響,也驗(yàn)證了控制器對(duì)LCL濾波器參數(shù)變化的魯棒性。
　　 最后,在MATLAB