三相并联型有源电力滤波器补偿电流性能分析与改进_图文

1、 维普资讯 中 国 电 机 工 程 学 报 第 卷 电 网侧和 负载 电流 波形如 图 所示 。 别 为 分 、 网侧 电流 和 负载 电流 波形 。 单纯 控制器 作用 相 和 比电网侧 电流 陡升 陡降处尖 冲基 本被 消除且 接近 于 正弦 波 。图 所 示 为 电网侧 电流频谱 ，网侧 电流 波形 ，负载在 时刻 发生变 化 ，而补偿 后 的网侧 电 流在 时刻 完全跟 踪 上负载 电流 的变 化 ，延 时半个 周 期 ，这 是 因为谐 波提取 中低 通滤 波器 半周 期指令 失真 造成 的，控 制器 的响应速 度很 快 。可 以大 大减 小有 源 电力滤波 器 由于负 载变 化发 出

2、或吸 收有 功功 率。 降至 为 ，充分达 到 了谐波 抑制 的国 际标 准 。相 对 于只有 控 制器 作用来 说 ， 控 制器和 重复控制 器 并联作 用使谐 波补 偿效 果有很 大 改善 ， 频谱中几乎所有谐波电流都被抑制。 、 ， ， ， 、 、 蜒 删 叫： 骞 景 。 叫： 瓣 ； ； 图 复合控制作用突加负载时负载 电流和网侧 电流 图 复合控制作用 态负载电流和 网侧 电流 稳 、 。 ： 。 婆 曲 ： ： 肿 图 网 侧 电 流频 谱 图 复合控 制作用 突卸 负载时负载电流和 网侧 电流 复合控 制 动态作 用 为 了验 证 控制 器和 重 复控 制器 并联 作用 时 动

3、态 性 能，对 系统进 行 了突加 突卸 实验 ， 如 图 所 示 。 从图 中 波形可 以看 出， 制器 和重复 控 控 制器 并 联作用 快速 响应 了指令 的突变 ，但 突加 负载 时出现 了半周 期指令 失真 ，这 不是控 制器 的 响应 速 度不 够 ，而 是在 谐波提 取环 节 中用到 了一个 低通 滤 波器 ，算法 上造 成半 周期指 令失 真 。从第 个周 波 开始 ，重 复控制 的作用 逐渐 明显 ，从第 个 周波 开 始逼 近稳态 。 图 中 为负载 突卸 时动态 过程 ，除 了谐波 提取 中低通滤 波器 造成 的半 周期指 令失 真影 响外 ， 控制器 的响应 速度 很快

4、 。 当负载突 卸后 ， 由于重复 控 制 的恢复周 期较 长 ，所 以在 一段 时 间内 ，补偿 量 慢 慢减少 ，不像 调节器那 样 快速 响应 。由此说 明 了重 复控制 器 旨在改 善 的稳态 性能 ， 于动 态 对 响应 来说 不具 有优势 。 图 为部 分负载 卸掉 时 网侧 电流 和补偿 电流 一 景 黜 ！ ： 涮 图 复合控制突卸部分负载时负载 电流和网侧 电流 结 论 在 同步旋转 坐标 系下 通过对 三相 并联 型有源 电 力滤 波器 电流环 控制 性能 的详 细分析 ，本 文提 出 了 种 控 制和 重复 控制 并联 运行 的控 制器 来改 善 其 稳态 补偿 精度和

5、动态 响应 性 能 。实验 结果 证 明 了 该 控 制 器 在稳 态 运 行 时 能将 电 网 电流 的 值 从 降 到 ，而 其 动 态 性 能 仅 有 半个 基 波 周 期 （ ） 的延时，理论分析和实验结果证明了这种控 维普资讯 第 期 魏学 良等： 三相并联型有源 电力滤波器补偿 电流 性能分析与改进 制方式 的可行 性 。而且其 控制 方 式也可 以扩 展 到其 【 ， ， （ ） ， ： 它 电力 电子设 备领域 如 高频 双 向整流 器和 静 态 无功补 偿器 等 。 ¨ 张凯 基 于重 复控 制 原理 的 逆变 器波 形控 制 技术研 究 【 武 汉 ：华 中科技

6、大 学【 参考文献 【 王 兆安 ，杨君 ，刘 进军 谐 波抑 制和 无功 功率 补偿 【 北 京：机 械工 业 出版社 ， ： ， 【 陈坚 电力 电子学一 电力 电子变 换和 控制 技术 【 北京 ： 高等 教 育 出版 社 ， 【 ， ， ， ， 张桂斌 ，徐政 ，王广 柱 基于 空 间矢量 的基 波正 序 、负序 分量 及谐 波 分量 的实 时检测 方法 【 中 国 电机 工程 学报 ， ，（： ） ， ， ， 戴朝波， 林海雪， 雷林绪 两种谐波电流检测方法的比较研 究中 国电机工 程 学报 ， ， （） ： ， ， ， （） ， ： （ ） 【 唐 欣 ，罗安 ，涂 春鸣 基于 递

7、推 积分 的混合 型有源 电力 滤波 器 电 流 控制 【 中国 电机工 程 学报 ， ，（： ） ， ， ， ， （） （ ） ： 【 ， ， 一 ， ： （） 【 ， ， ， ， 【 ， ， （ ： ） （ ） 【 钱挺 ，吕征 宇 新型 有源 滤波 器的 双 向互补控 制方 案 国电机 中 工程 学报 ， ， （ ： 鐾 ， ， ： （ ， （） ） 【 陈国柱 ，吕征 宇， 钱照 明 源 电力滤波 器 的一般 原理 及 应用【 中 有 国 电机 工程 学报 ， ， （ ： ， ， ， ， （） （ ： ） 收稿 日期 ： ， 。 作者简 介 ： 魏 学 良（ ） 一 ，男 ，博 士研 究 生， 从事 电力 电子 在 电力系 统中 的 应用 、有源 电力滤波 器 的研 究 ， ； 戴 康 方 珂 （ ） ，副 教授 ，从 事 电力 电子在 电力 系统 中的应 用 、 一 ，男 勇 （ ） 一 ，男 ，教 授 ，博 士生导 师 ，从事 电力 电子 与 电力传 昕（ ） 一 ，女 ，硕 士研 究生 ，从 事 电力 电子与 电力传 动 。 有 源 电力滤 波器 的研 究 ： 动 变换 和控 制技 术研 究 ； 【 李红雨 独