基于特定次諧波檢測的并聯(lián)型有源電力濾波器電流優(yōu)化.pdf

1、電力電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用有效促進(jìn)了現(xiàn)代工業(yè)化的進(jìn)程,但同時(shí)也給電力系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染問題。并聯(lián)型有源電力濾波器作為一種高效的電力電子設(shè)備,在治理諧波方面具有顯著的優(yōu)勢(shì),今后將逐漸成為提高電能質(zhì)量的主流產(chǎn)品。
　　本文首先介紹了諧波產(chǎn)生的原因、危害、國際與國家標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)治理方法,討論了無源濾波器與有源濾波器各自的優(yōu)缺點(diǎn),并就拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略等方面概述了有源電力濾波器的發(fā)展歷史與研究現(xiàn)狀。
　　傳統(tǒng)的有源濾波器都是采用

2、全諧波補(bǔ)償?shù)哪Ｊ?即通過檢測出電網(wǎng)的基波電流來求得總諧波電流,并對(duì)其進(jìn)行跟蹤補(bǔ)償。這種補(bǔ)償模式受電網(wǎng)環(huán)境影響較大,當(dāng)諧波電流超出裝置額定容量時(shí)會(huì)引起裝置過流,甚至?xí)p壞開關(guān)器件。對(duì)此,本文提出了參考電流線性限幅算法,通過對(duì)諧波參考電流有效值與峰值的雙重限幅,有效保證了裝置的穩(wěn)定可靠運(yùn)行?？紤]到該算法需要求出電網(wǎng)的各次諧波電流,本文分析了基于傅立葉分析、dq0變換、及自適應(yīng)原理的特定次諧波電流檢測算法,討論了三種方法在計(jì)算量、實(shí)時(shí)性、計(jì)算

3、精度方面的優(yōu)缺點(diǎn)。此外,本文在電流檢測理論基礎(chǔ)上提出了一種三相鎖相環(huán)與單相鎖相環(huán)設(shè)計(jì)方法。
　　PI控制器是工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的控制器,算法簡單可靠。但參考電流的寬頻譜特性使得該控制器在跟蹤諧波電流時(shí)存在較大偏差,因此本文提出了模糊 PI自適應(yīng)控制器,利用模糊控制的自適應(yīng)特點(diǎn)對(duì) PI參數(shù)進(jìn)行在線整定,降低了電流跟蹤誤差。開關(guān)器件的死區(qū)效應(yīng)會(huì)引起裝置的輸出電壓與電流諧波,本文提出了一種死區(qū)補(bǔ)償算法,通過對(duì)等效死區(qū)電壓的前饋補(bǔ)償有效抑

4、制了死區(qū)效應(yīng)引起的諧波問題。硬件電路的固有延時(shí)會(huì)對(duì)裝置形成自有擾動(dòng),影響補(bǔ)償電流跟蹤精度,對(duì)此本文提出了諧波電流自補(bǔ)償算法,根據(jù)電網(wǎng)電流與變流器輸出諧波電流求出等效擾動(dòng)電壓,并對(duì)此電壓進(jìn)行前饋補(bǔ)償,克服了延時(shí)因素的影響,提高了補(bǔ)償電流精度。此外,考慮到裝置啟動(dòng)時(shí)的直流側(cè)電壓超調(diào)與網(wǎng)側(cè)電流過大等問題,本文提出了雙環(huán)軟啟動(dòng)控制策略,解決了啟動(dòng)沖擊問題。
　　最后在以上研究基礎(chǔ)上,本文研制了容量均為380V/150A的三單相結(jié)構(gòu)并聯(lián)型有