基于虚拟阻抗方法的无电压传感器APF控制策略.pdf

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1、电气传动2016年第46卷第2期ELECTRICDRIVE2016Vol.46No.2基于虚拟阻抗方法的无电压传感器APF控制策略1,222张翠玲,郑迪,李云路(1.宁夏理工学院继续教育学院,宁夏石嘴山753000;2.东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110819)摘要:为了解决并联有源电力滤波器(APF)控制算法复杂和开关频率高的问题,建立了并联无电压传感器APF数学模型,提出基于虚拟阻抗方法APF控制策略。无电压传感器APF无需复杂的锁相倍频电路,只需检测电流信号即可补偿与控制谐波电流,简化了控制算法。基于虚拟阻抗控制的APF,模拟出需要的电容特性来抵消无功电流

2、分量和谐波分量。仿真及结果验证了基于虚拟阻抗控制无电压传感器APF,在较低开关频率下,仍然具有较好的补偿性能。关键词:有源电力滤波器;虚拟阻抗;无电压传感器中图分类号:TM46文献标识码:AVoltageSensorlessShuntAPFControlStrategyBasedonVirtualImpedanceZHANGCuiling1,2,ZHENGDi2,LIYunlu2(1.SchoolofContinuingEducation,NingxiaInstituteofScienceandTechnology,Shizuishan753000,Ningxia,Ch

3、ina;2.SchoolofInformationScience&Engineering,NortheasternUniversity,Shenyang110819,Liaoning,China)Abstract:Inordertosolvetheproblemsofshuntactivepowerfilter(APF)controlalgorithmcomplexityandhighswitchfrequency,thevoltagesensorlessmathematicalmodelwasestablished,andAPFcontrolstrategybased

4、onvirtualimpedancewasputforward.ThevoltagesensorlessAPFwithoutcomplexfrequencymultiplicationphase-lockedcircuitdetectedcurrentsignaltocompensateandcontrolharmoniccurrent,sothatthecontrolalgorithmwassimplified.ForAPFbasedonvirtualimpedancecontrolstrategy,thecapacitancewassimulatedtooffset

5、thereactivecurrentcomponentandharmoniccomponents.ThesimulationandexperimentresultsverifythattheAPFcontrolstrategybasedonvirtualimpedancestillhadagoodcompensationperformanceunderlowswitchingfrequency.Keywords:activepowerfilter(APF);virtualimpedance;voltagesensorless随着电网中谐波污染的不断升级,有源电力开关损耗

6、,在大功率场合不可避免地增加设备设[1]滤波器(APF)逐渐成为谐波治理的重要方法。计和制造成本。目前APF的大部分控制算法大多应用于传统的虚拟阻抗技术的原理是利用逆变器的可控[2]APF结构,而且需要进行电压相位和电流双检测。特性来虚拟出所需的阻抗值,进而达到均流或者传统并联型APF的基本思想大部分都采用平均滤波的目的。目前国内外针对虚拟阻抗技术的[3][9][10]电流计算方法。控制结构均采用电流电压双闭应用主要是在微网逆变器、不间断电源以及[11]环的形式,内环为电流环,外环为电压环。控制逆变器并联均流控制等。由于有源电力滤波[4][5]方法主要有ip-iq原理,

7、预测控制,谐振控制,模器的控制目标是控制电网侧阻抗呈电阻性,因此[6][7]糊控制,滞环控制和数字控制等。上述方法可以采用虚拟阻抗技术来模拟出需要的容性特虽然能够实现谐波补偿的功能,但是其算法复杂性来抵消无功电流分量和谐波分量,进而实现电度和开关管工作频率均较高,增加了设计难度和源侧功率因数为1。基金项目:国家自然科学基金重点资助项目(61433004);国家自然科学基金(51467007)作者简介:张翠玲(1971-),女,博士,副教授,Email:nxzhangcuiling@163.com40张翠玲,等:基于虚拟阻抗方法的无电压传感

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