基于矢量諧振控制的有源濾波器電流控制研究.pdf

1、電力電子變換裝置的廣泛應(yīng)用提高了電能的利用效率，節(jié)約了能源，同時(shí)也給電網(wǎng)帶來了日益嚴(yán)重的諧波污染。作為治理諧波污染的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，有源濾波器(APF)已成為電力電子領(lǐng)域的熱門研究方向之一。APF可以向電網(wǎng)提供與負(fù)載諧波電流大小一致但相位相反的補(bǔ)償諧波電流，從而降低電網(wǎng)電流的畸變率。為提高APF補(bǔ)償諧波電流的跟蹤控制性能，本文設(shè)計(jì)了基于矢量諧振(VR)控制的APF，可以實(shí)現(xiàn)對特定次諧波電流進(jìn)行高精度補(bǔ)償。
　　首先，介紹了APF的基

2、本工作原理，并根據(jù)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立APF在同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)電壓和電流控制的不同特點(diǎn)，采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的控制結(jié)構(gòu)。比較不同諧波電流檢測算法的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇基于瞬時(shí)無功功率理論的ip-iq諧波檢測方法提取電網(wǎng)諧波。比較分析了APF不同電流控制算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出了矢量諧振控制和PI控制并聯(lián)的電流控制策略。矢量諧振控制的優(yōu)勢在于矢量諧振控制器可以同時(shí)無靜差控制APF的一組正、負(fù)序諧波電流，而采用PI控制可以提高APF電

3、流環(huán)的動(dòng)態(tài)性能，并能高精度地調(diào)節(jié)電壓環(huán)輸出的基波電流，穩(wěn)定直流電壓。
　　在MATLAB/Simulink平臺(tái)上，仿真分析了VR控制器參數(shù)取值對APF穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償精度的影響，仿真結(jié)果表明在VR控制器參數(shù)取值越小時(shí)，APF穩(wěn)態(tài)補(bǔ)償精度越高；仿真分析了PI控制器參數(shù)取值對APF動(dòng)態(tài)補(bǔ)償性能的影響，仿真結(jié)果表明增大PI控制器參數(shù)可以提高APF的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償性能。
　　最后，設(shè)計(jì)了一臺(tái)TMS320F28335為控制核心的APF樣機(jī)。在APF