APF的LCL濾波器的設(shè)計(jì)及其電流控制策略研究.pdf

1、如何為用戶提供安全可靠、優(yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)的電能,是電力系統(tǒng)面臨的主要問題。諧波抑制是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵技術(shù)之一。有源電力濾波器(APF)是一種無功諧波動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置,傳統(tǒng)采用L濾波器作為APF的輸出濾波器,用于抑制開關(guān)頻率附近的諧波,但是其衰減高頻諧波的能力有限。LCL濾波器的濾波效果優(yōu)于L濾波器,但是其參數(shù)設(shè)計(jì)和電流控制策略較復(fù)雜。
　　本文對有源電力濾波器的單L濾波器進(jìn)行了研究,基于補(bǔ)償電流對指令電流的跟蹤要求和抑制開關(guān)頻率處諧波的要求

2、,給出了單L濾波器的設(shè)計(jì)方案。對補(bǔ)償特性進(jìn)行仿真,驗(yàn)證了依據(jù)該方法所設(shè)計(jì)的輸出濾波器具有良好的補(bǔ)償特性,能夠有效地抑制高頻諧波,但是也存在著一定的局限性。推導(dǎo)出LCL濾波器網(wǎng)側(cè)電感與逆變側(cè)電感的比值與阻尼電阻的變化對系統(tǒng)損耗、諧振頻率以及諧波電流衰減比的表達(dá)式,給出了有利于提高系統(tǒng)濾波性能的參數(shù)取值范圍,以此為依據(jù),給出了逆變側(cè)電感、網(wǎng)側(cè)電感、濾波電容、阻尼電阻的具體設(shè)計(jì)公式。仿真和硬件實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了采用該方法設(shè)計(jì)的LCL濾波器,能夠有

3、效地抑制開關(guān)頻率處諧波,降低系統(tǒng)側(cè)的諧波總畸變。采用LCL濾波器給控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求,考慮到傳統(tǒng)電流控制策略存在的相位差異問題,本文提出了一種改進(jìn)的基于逆變側(cè)電流閉環(huán)加入電容電流前饋的控制策略:將電容電流經(jīng)過低通濾波器所獲得低頻分量與指令電流作和,以逆變側(cè)電流負(fù)反饋進(jìn)行閉環(huán)控制。通過理論分析該策略的穩(wěn)定性、補(bǔ)償諧波與指令諧波的穩(wěn)態(tài)誤差、對開關(guān)頻率處諧波的衰減能力,對改進(jìn)的電流控制策略作出了綜合的評價(jià)。仿真結(jié)果驗(yàn)證了本文所提出的