[精品]有源电力滤波器控制策略综述.doc

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1、有源电力滤波器控制策略综述收藏此信息打印该信息添加：用户发布來源：圭如摘要：针对空间矢量最优控制、定频滞环电流控制、单周控制、变结构控制等儿种目前在有源电力滤波器（APF）控制屮较新、应用较广的方法进行了对比分析，指出了它们各白的优缺点及应用范围。提岀了基于单位功率因数（UPF）控制和组合变流器相移SPWM两种控制策略，并进行了仿真验证。关键词：单周控制；变结构控制；单位功率因数控制；组合变流器相移SPWM第一二种常变机控比较一般几形种方化制方法适用于模拟系统，在微机控制系统中很少采用；法需要预先计算岀要消除的若干次指定谐波，在负载的情况下，跟随特性难以保证；第三种方法比较适

2、合,其原理为实时检测逆变器的输出、并与跟踪目标进第经微行的波重的所得针调打I方偏差超出允许的边带时，波形质量，开关损耗，要指标，随着现代大功问题己得到了较好的解,控制器动作，使偏差减小。电压利川率等是衡量PWIVT方法率器件开关频率的不断提高，决，而开关损耗问题却II益严术在解决开关损耗问题对复杂电路尤其如此。小开关损耗，是一个值，以电路拓扑改进为代表的软开关技同时也带来电路结构复杂化的问题，以，如何从PWM控制方法的优化上减探讨的问题。对APF的控制，相关文献提出了各种控制方法，如正弦三角制，代价函数最小PWM法和空间矢量PWM法、单周控制、无控制、变结构控制等。这里简单介

3、绍几种较好、法。2备种控制策略综述2.1空间矢量最优控制空间波电的开结果电压矢量法（SVPWM）也叫磁通正弦PWM法。它以三压供电时交流电动机的理想磁通圆为基淮，关模式所产生实际磁通去迫近基准圆磁通。决定逆变器的开关，形成PWM波形。此法从电动对变们机称器的的正不比角弦同较度1引言近年來9随着电力电子技术的发展9电力电子装置的应用越來越广-9它所产生的谐波和无功功率给电网带來的各种危害也越来越大0为T抑制高次谐波和补偿无功功率近几年出现了许多新型的无功补偿装置和有源滤波系统O这些装置虽然各有不同但有—点是共同的即要求准确快速地检测出谐波和无功功率从而实现快速补偿0有源电力滤波

4、器(APIF)的关键技术之—■就是逆变器的PWM技术9目刖常用的PWMJ皮术有：1）基于正弦波对三角波调制的SPWM技术；2）基于消除特定次数谐波的HEPWM技术；3）基于电流滞环跟踪控制的PWM技术。出圆多通等此近速个足的整&小。磁通闭环式引入磁通反馈，控制磁通的大度。在比较估算磁通和给定磁通后，根据课差决电压矢量，形成PWM波形。这种方法克服了磁通，解决了电机低速时，定子电阻影响大的问题，小和定产开环减小变化的生下一法的不了电机脉动和噪音。有的学者提出一种应用于新型三电平PWM高频流系统的电压空IHJ矢量PWM调制控制方式[1],使得系统不仅控制有功功率的传输，而且能提供

5、无功功率的吞吐。它不仅,把逆变器和电机看作一个鏗体，使电机获得幅值恒定的磁场。通过控制磁通或电压矢量导通时间，用尽可能多的形磁通去逼近正弦磁通。具体方法又分为磁通开环式和磁环式。磁通开环法用两个非零矢量和一个零矢量合成一个的电压矢量，若采样时间足够小，可合成任意电压矢量。输出电压正弦波调制时提高15%,谐波电流有效值Z和接优化开关矢量，降低开关频率，提高直流侧电压利用率，减小AC侧输入电流的总谐波畸变率，而且在屮点电位控制方面也易于实现。将开关矢量划分为4类：小开关矢量，零开关矢量，屮开关矢量，大开关矢量（见图1）o开关矢量选择及优化的原则如下：MI开关先豪分冷1）为了优化开

6、关频率，开关矢量选择应该是每次开关矢量变化时，只有一个开关函数变动，而且变动值循环；2）在一个开关周期屮，开关矢量的选择是对称的；3）零矢量或等效零矢量的作用时间是等分分配的；4）考虑正开关矢量和负开关矢量的协调作用来平衡屮点电位的浮动。基于电压矢量的控制方法本身就有较高的直流电压利用率和控制精度，利用该方法能方便地判定参考电压矢量所在区域，从而应用最优电压矢量进行控制，使得SVPWM性能进一步提高。2.2滞环电流控制与为具制作制控点控流交流电»电集较环?匕艺L滞/相，限」制下环控、ngkab的ng流Ban电的令单指个一成限•卜滞环电流控制是一种简PWM于一体。实际电流与开关

7、点。指令电流的上、2)滞环电流控制木质是一种隐含载波的变频SPWM调制方式，在相問功率因数整流器屮滞环控制的隐含载波频率随电网电压做周期性变化,变化频率为工频的2倍•93)滞环电流控制输出频1谱范1宽，滤波较困难9谐波能m均匀分布在较宽的频带范围内O该方法将指令电流值占1实际补偿电流1YJ:差值输入到具有滞环特性的比较器屮,然后用比较器的输出来控制逆变器的开关器件O与三角载波控制方式相比,该方法开关损耗小9动态响应快O但是9该方法使开关频率变化较大9容易引起脉冲电流和开关噪声0后来,为限定开关频率的最大