有源電力濾波器的非線性控制策略研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，電力電子裝置廣泛的應(yīng)用，非線性負(fù)荷大量增加，電網(wǎng)污染越來(lái)越嚴(yán)重，電能質(zhì)量嚴(yán)重下降。治理電網(wǎng)諧波污染的一個(gè)有效手段是，利用有源電力濾波器(ActivePowerFilter，APF)進(jìn)行電力系統(tǒng)諧波抑制。APF的工作原理是，指令電流檢測(cè)電路對(duì)補(bǔ)償對(duì)象的電壓和電流進(jìn)行檢測(cè)，得到反向的補(bǔ)償電流指令信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)電流跟蹤控制電路得出補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中的諧波電流抵消，從而達(dá)到抑制諧波和補(bǔ)償無(wú)功的目的。有源電力濾波器具有

2、響應(yīng)快、補(bǔ)償效果好和能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。因此，APF得到了廣泛且深入的研究和應(yīng)用。
　　 本文首先對(duì)電網(wǎng)中的電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行說(shuō)明，然后簡(jiǎn)要介紹有源濾波技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀。接著，針對(duì)影響APF補(bǔ)償效果的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)--檢測(cè)和控制方法，進(jìn)行較為詳細(xì)的研究和探討。
　　 在檢測(cè)方面，對(duì)當(dāng)前諧波檢測(cè)的各類方法進(jìn)行介紹和比較，并對(duì)d-q檢測(cè)法進(jìn)行仿真研究，以驗(yàn)證其有效性。
　　 在控制方法上，對(duì)APF的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行詳細(xì)的

3、推導(dǎo)和分析。在d-q坐標(biāo)系下，APF的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)耦合的非線性系統(tǒng)，針對(duì)該系統(tǒng)，本文采用兩種方法來(lái)設(shè)計(jì)控制器，一種是采用PI調(diào)節(jié)的前饋解耦控制方法，另一種是基于狀態(tài)反饋精確線性化的變結(jié)構(gòu)控制方法。針對(duì)狀態(tài)反饋精確線性化解耦部分，分別從輸出功率和電流作為狀態(tài)變量的角度對(duì)APF的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解耦，通過(guò)分析比較，本文采用以電流為狀態(tài)變量結(jié)合變結(jié)構(gòu)控制的方法設(shè)計(jì)控制器。APF直流側(cè)電容電壓的穩(wěn)定是由PI調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
　　 設(shè)計(jì)好AP