基于LCL濾波器的有源電力濾波器諧振阻尼技術(shù)研究.pdf

1、電網(wǎng)諧波過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響電網(wǎng)供電質(zhì)量。有源電力濾波器（APF）作為一種有效的濾除諧波的電力電子設(shè)備，被逐漸運(yùn)用到電網(wǎng)治理諧波污染中。早期的APF通過(guò)單電感并網(wǎng)，但是濾波效果不盡如人意。隨著LCL濾波器的深入研究，并網(wǎng)濾波器從L型向LCL型發(fā)展。
　　LCL濾波器為三階無(wú)阻尼系統(tǒng),其幅頻曲線在諧振頻率處有一個(gè)很大的諧振峰。如果不能有效地阻尼LCL濾波器的諧振極點(diǎn)，可能會(huì)造成電流波形的穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)指標(biāo)不能達(dá)到要求，甚至造成控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。因

2、此抑制LCL濾波器的諧振峰很有必要，目前抑制諧振峰通常采用諧振阻尼的方法。
　　本文主要針對(duì)單相并聯(lián)型的AFP進(jìn)行研究。當(dāng)前，基于LCL型濾波器的控制系統(tǒng)的主要阻尼方式大致可以分為無(wú)源阻尼和有源阻尼這兩種。無(wú)源阻尼主要通過(guò)在LCL型濾波器的電容支路上串聯(lián)電阻器實(shí)現(xiàn)。有源阻尼可以分為虛擬電阻、單狀態(tài)反饋、全狀態(tài)反饋等方法。通過(guò)控制算法實(shí)現(xiàn)的有源阻尼因?yàn)椴粫?huì)給系統(tǒng)增加有功損耗，因此成為了LCL型電流控制變換器穩(wěn)定性研究的熱點(diǎn)。

3、　　單狀態(tài)反饋方法是將LCL濾波器中的某一狀態(tài)量（如電感、電容的電壓電流）進(jìn)行采樣，并在控制算法加入這些狀態(tài)量來(lái)進(jìn)行控制從而實(shí)現(xiàn)阻尼的效果。濾波電容電流比例反饋是當(dāng)前采用最多的狀態(tài)變量反饋有源阻尼技術(shù)。本文在離散域下，考慮一拍滯后和零階保持效應(yīng)，采用廣義根軌跡法比較了電容上的電流、電容上的電壓以及輸出并網(wǎng)電流分別采用比例、微分、積分反饋方法的阻尼效果，得出在不同諧振頻率與采樣頻率的比值下，不同反饋方式的阻尼效果優(yōu)劣。
　　本文通過(guò)

4、分析得出采用輸出電流反饋方法在一定范圍的諧振頻率與采樣頻率的比值下，阻尼效果不盡如人意。但輸出電流反饋法可以減少傳感器的數(shù)量，減少成本，因此本文還重點(diǎn)分析了輸出電流比例和微分相結(jié)合的反饋方法，該方法在某些諧振頻率與采樣頻率比值下，比僅僅用比例或微分反饋方法的阻尼效果要好。
　　全狀態(tài)反饋法通過(guò)采集系統(tǒng)中足夠多的狀態(tài)量進(jìn)行反饋從而達(dá)到抑制諧振的效果。與單狀態(tài)反饋相比，全狀態(tài)反饋因?yàn)闋顟B(tài)量足夠多，因此可以對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行極點(diǎn)配置，達(dá)到設(shè)