有源電力濾波器控制策略綜述-wenkub.com
2025-06-22 03:14 本頁(yè)面
【正文】 隨 著 控 制 策 略 的 改 進(jìn) ， APF的 特 性 也 將 不 斷 提 高 ， 而 相 應(yīng) 的 價(jià) 格 也 必 將 下 降 。 因 此 ， 這 種 技 術(shù) 在 APF等 大 功 率 場(chǎng) 合 中 具 有 廣 闊 的 應(yīng) 用 前 景 。 電 流 型 變 流 器 由 于 具 有 直 接 提 供 電 流 ， 運(yùn) 行 可 靠 ， 保 護(hù) 簡(jiǎn) 單 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 而 在 許 多 大 功 率 場(chǎng) 合 得 到 應(yīng) 用 。 對(duì) 輸 出 進(jìn) 行 頻 譜 分 析 ， 變 流 器 單 元 之 一 的 輸 出 波 形 頻 譜 如 圖 7(d)所 示 ， 疊 加 后 整 個(gè) 組 合 變 流 器 輸 出 波 形 頻 譜 如 圖 7(e)。 為 此 ， 由 本 文 作 者 之 一 和 加 拿 大 . Ooi教 授 共 同 提 出 [9]了 組 合 變 流 器 相 移 SPWM技 術(shù) 。 2. 7 組 合 變 流 器 相 移 SPWM有 源 濾 波 和 無(wú) 功 補(bǔ) 償 裝 置 要 求 具 有 良 好 的 調(diào) 節(jié) 性 能 和 足 夠 的 輸 出 功 率 ， 以 提 供 電 流 的 超 前 和 滯 后 補(bǔ) 償 ， 同 時(shí) 要 求 系 統(tǒng) 具 有 足 夠 的 頻 帶 寬 度 以 達(dá) 到 消 除 高 次 諧 波 的 目 的 。2. 6 基 于 單 位 功 率 因 數(shù) (UPF)的 控 制 策 略該 控 制 策 略 的 目 的 是 使 非 線 性 負(fù) 載 和 濾 波 器 的 并 聯(lián) 等 效 為 一 電 阻 性 負(fù) 載 。 隨 著 數(shù) 字 信 號(hào) 處 理 單 片 機(jī) (DSP)應(yīng) 用 的 不 斷 普 及 ， 這 是 一 種 很 有 前 途 的 控 制 方 法 。 其 優(yōu) 點(diǎn) 是 動(dòng) 態(tài) 響 應(yīng) 很 快 ， 易 于 計(jì) 算 機(jī) 執(zhí) 行 。2. 5 無(wú) 差 拍 控 制 [5][6]無(wú) 差 拍 控 制 （ Dead Beat Control， 簡(jiǎn) 稱 DBC） 是 一 種 全 數(shù) 字 化 的 控 制 技 術(shù) ， 其 基 本 思 想 是 將 輸 出 參 數(shù) 波 形 等 間 隔 地 劃 分 為 若 干 個(gè) 取 樣 周 期 。 而 HAPF的 控 制 策 略 ， 大 多 以 上 世 紀(jì) 80年 代 初 H． Akagi等 人 提 出 的 瞬 時(shí) 無(wú) 功 理 論 為 基 礎(chǔ) 。2. 4 變 結(jié) 構(gòu) 控 制 [3][5]目 前 ， 混 合 型 電 力 濾 波 器 （ HAPF） 是 一 種 效 率 較 高 ， 應(yīng) 用 極 為 廣 泛 的 APF。 單 周 控 制 在 控 制 電 路 中 不 需 要 誤 差 綜 合 ， 它 能 在 一 個(gè) 周 期 內(nèi) 自 動(dòng) 消 除 穩(wěn) 態(tài) 、 瞬 態(tài) 誤 差 ， 前 一 周 期 的 誤 差 不 會(huì) 帶 到 下 一 周 期 ， 因 此 ， 克 服 了 傳 統(tǒng) 的 PWM控 制 方 法 的 不 足 ， 適 用 于 各 種 脈 寬 調(diào) 制 軟 開(kāi) 關(guān) 等 開(kāi) 關(guān) 逆 變 器 ， 具 有 反 應(yīng) 快 、 開(kāi) 關(guān) 頻 率 恒 定 、 魯 棒 性 強(qiáng) 、 易 于 實(shí) 現(xiàn) 、 控 制 電 路 簡(jiǎn) 單 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 此 外 ， 單 周 控 制 還 能 優(yōu) 化 系 統(tǒng) 響 應(yīng) 、 減 小 畸 變 和 抑 制 電 源 干 擾 ， 是 一 種 很 有 前 途 的 控 制 方 法 。 單 周 控 制 器 由 控 制 器 、 比 較 器 、 積 分 器 及 時(shí) 鐘 組 成 ， 其 中 控 制 器 可 以 是 RS觸 發(fā) 器 ， 其 控 制 原 理 如 圖 2所 示 。 該 方 法 的 特 點(diǎn) ， 一 是 能 快 速 正 確 判 定 參 考 電 壓 矢 量 的 區(qū) 域 ， 從 而 選 擇 優(yōu) 化 電 壓 矢 量 去 控 制 電 流 ， 二 是 可 選 擇 逆 變 器 中 的 兩 個(gè) 適 當(dāng) 的 開(kāi) 關(guān) 去 獨(dú) 立 控 制 相 應(yīng) 的 兩 個(gè) 相 間 電 流 ， 不 需 估 計(jì) 阻 抗 值 即 可 實(shí) 現(xiàn) 開(kāi) 關(guān) 定 頻 化 。 前 者 精 度 較 高 且 響 應(yīng) 快 ， 但 開(kāi) 關(guān) 頻 率 可 能 波 動(dòng) 很 大 ， 后 者 開(kāi) 關(guān) 頻 率 恒 定 ， 裝 置 安 全 性 較 高 ， 但 響 應(yīng) 較 慢 ， 精 度 較 低 。 但 是 ， 該 方 法 使 開(kāi) 關(guān) 頻 率 變 化 較 大 ， 容 易 引 起 脈 沖 電 流 和 開(kāi) 關(guān) 噪 聲 。 指 令 電 流 的 上 、 下 限 形 成 一 個(gè) 滯 環(huán) 。 開(kāi) 關(guān) 矢 量 選 擇 及 優(yōu) 化 的 原 則 如 下 ： 1) 為 了 優(yōu) 化 開(kāi) 關(guān) 頻 率 ， 開(kāi) 關(guān) 矢 量 選 擇 應(yīng) 該 是 每 次 開(kāi) 關(guān) 矢 量 變 化 時(shí) ， 只 有 一 個(gè) 開(kāi) 關(guān) 函 數(shù) 變 動(dòng) ， 而 且 變 動(dòng) 值 循 環(huán) ；2) 在 一 個(gè) 開(kāi) 關(guān) 周 期 中 ， 開(kāi) 關(guān) 矢 量 的 選 擇 是 對(duì) 稱 的 ；3) 零 矢 量 或 等 效 零 矢 量 的 作 用 時(shí) 間 是 等 分 分 配 的 ；4) 考 慮 正 開(kāi) 關(guān) 矢 量 和 負(fù) 開(kāi) 關(guān) 矢 量 的 協(xié) 調(diào) 作 用 來(lái) 平 衡 中 點(diǎn) 電 位 的 浮 動(dòng) 。 這 種 方 法 克 服 了 磁 通 開(kāi) 環(huán) 法 的 不 足 ， 解 決 了 電 機(jī) 低 速 時(shí) ， 定 子 電 阻 影 響 大 的 問(wèn) 題 ， 減 小 了 電 機(jī) 的 脈 動(dòng) 和 噪 音 。 磁 通 開(kāi) 環(huán) 法 用 兩 個(gè) 非 零 矢 量 和 一 個(gè) 零 矢 量 合 成 一 個(gè) 等 效 的 電 壓 矢 量 ， 若 采 樣 時(shí) 間 足 夠 小 ， 可 合 成 任 意 電 壓 矢 量 。 由 它 們 的 比 較 結(jié) 果 決 定 逆 變 器 的 開(kāi) 關(guān) ， 形 成 PWM波 形 。針 對(duì) APF的 控 制 ， 相 關(guān) 文 獻(xiàn) 提 出 了 各 種 控 制 方 法 ， 如 正 弦 三 角
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