有源電力濾波器控制策略綜述-文庫吧資料
2025-07-01 03:14本頁面
【正文】 表 明 ： 用 基 于 DBC的 APF變 流 器 的 輸 出 可 以 很 好 地 跟 蹤 參 考 諧 波 電 壓 信 號 ， 使 負 載 端 的 電 壓 波 形 接 近 于 正 弦 波 ， 這 種 APF即 使 在 開 關(guān) 頻 率 比 較 低 的 情 況 下 也 有 著 良 好 的 動 靜 態(tài) 響 應(yīng) 。 在 APF中 ， 跟 蹤 參 考 信 號 的 控 制 方 法 是 決 定 有 源 濾 波 器 補 償 質(zhì) 量 的 關(guān) 鍵 。 文 獻 [7]中 提 出 了 一 種 帶 負 載 電 流 觀 測 器 的 DBC， 假 定 負 載 電 流 變 化 率 在 采 樣 間 隔 保 持 不 變 ， 用 兩 個 二 階 觀 測 器 分 別 觀 測 狀 態(tài) 變 量 （ 通 常 為 輸 出 電 壓 和 濾 波 電 感 電 流 ） 和 負 載 電 流 ， 提 高 了 對 不 同 負 載 性 質(zhì) 的 適 應(yīng) 性 。 無 差 拍 控 制 逆 變 器 也 存 在 如 下 諸 多 缺 點 ：1） 對 系 統(tǒng) 參 數(shù) 依 賴 性 較 大 ；2） 魯 俸 性 較 差 ；3） 瞬 態(tài) 響 應(yīng) 的 超 調(diào) 量 大 ；4） 計 算 的 實 時 性 強 ， 對 硬 件 要 求 高 。 不 斷 調(diào) 整 每 一 取 樣 周 期 內(nèi) 方 波 脈 沖 的 極 性 與 寬 度 ， 就 能 獲 得 諧 波 失 真 小 的 輸 出 。 根 據(jù) 電 路 在 每 一 取 樣 周 期 的 起 始 值 ， 預(yù) 測 在 關(guān) 于 取 樣 周 期 中 心 對 稱 的 方 波 脈 沖 作 用 下 某 電 路 變 量 在 取 樣 周 期 末 尾 時 的 值 。 變 結(jié) 構(gòu) 控 制 (Variable Structure Control， 簡 稱 VSC)理 論 ， 對 系 統(tǒng) 的 變 化 和 外 部 干 擾 不 敏 感 ， 具 有 很 強 的 魯 棒 性 ， 文 獻 [4]應(yīng) 用 VSC理 論 ， 在 建 立 空 間 矢 量 數(shù) 學(xué) 模 型 的 基 礎(chǔ) 上 ， 推 出 一 種 混 合 型 電 力 濾 波 器 的 變 結(jié) 構(gòu) 控 制 方 法 ， 避 免 了 較 復(fù) 雜 的 諧 波 電 流 計 算 ， 實 現(xiàn) 了 對 電 源 電 流 和 電 容 電 壓 的 閉 環(huán) 控 制 ， 具 有 良 好 的 控 制 性 能 ， 是 一 種 簡 單 有 效 且 易 于 實 現(xiàn) 的 方 法 。 通 過 對 電 力 系 統(tǒng) 中 無 功 和 諧 波 電 流 的 檢 測 計 算 來 實 現(xiàn) 無 功 功 率 和 諧 波 電 流 的 補 償 。 這 樣 既 可 以 改 善 無 源 濾 波 器 的 濾 波 效 果 ， 防 止 其 與 電 網(wǎng) 之 間 發(fā) 生 諧 振 ， 又 避 免 了 并 聯(lián) 有 源 濾 波 器 的 諧 波 電 流 注 入 并 聯(lián) 的 無 源 濾 波 器 形 成 諧 波 短 路 的 現(xiàn) 象 ， 提 高 了 有 源 濾 波 器 的 有 限 容 量 的 利 用 率 。 其 中 ， 無 源 濾 波 器 對 負 載 的 諧 波 電 流 進 行 濾 波 ， 并 提 供 一 定 的 基 波 無 功 補 償 ； 而 有 源 濾 波 器 則 起 改 善 無 源 濾 波 器 特 性 的 作 用 。 IRC具 有 電 路 簡 單 可 靠 、 控 制 效 果 好 的 優(yōu) 點 、 不 僅 具 有 重 要 的 理 論 意 義 ， 而 且 也 具 有 很 好 的 工 程 應(yīng) 用 價 值 。 在 DC/DC變 換 器 中 已 經(jīng) 得 到 充 分 的 研 究 。 這 種 方 法 的 基 本 思 想 是 控 制 開 關(guān) 占 空 比 ， 在 每 個 周 期 內(nèi) 強 迫 開 關(guān) 變 量 的 平 均 值 與 控 制 參 考 量 相 等 或 成 比 例 。 圖 2中 ， K可 以 是 任 何 物 理 開 關(guān) ， 也 可 是 其 它 可 轉(zhuǎn) 化 為 開 關(guān) 變 量 形 式 的 抽 象 信 號 。 該 技 術(shù) 同 時 具 有 調(diào) 制 和 控 制 的 雙 重 性 ， 通 過 復(fù) 位 開 關(guān) 、 積 分 器 、 觸 發(fā) 電 路 、 比 較 器 達 到 跟 蹤 指 令 信 號 的 目 的 。 在 達 到 較 高 的 控 制 精 度 、 保 證 較 高 的 輸 出 電 壓 的 同 時 ， 還 實 現(xiàn) 了 開 關(guān) 的 定 頻 化 ， 從 而 使 有 源 濾 波 器 的 綜 合 性 能 有 明 顯 提 高 。 它 的 主 要 原 理 是 保 持 一 相 開 關(guān) 合 于 下 臂 不 動 ， 用 其 余 兩 相 開 關(guān) 去 獨 立 控 制 相 應(yīng) 的 相 間 電 流 ， 并 不 需 要 估 計 阻 抗 參 數(shù) ， 便 能 實 現(xiàn) 兩 相 解 耦 ， 進 而 在 傳 統(tǒng) 的 滯 環(huán) 控 制 中 實 現(xiàn) 了 開 關(guān) 定 頻 。 而 基 于 電 壓 矢 量 的 控 制 方 法 有 較 高 的 直 流 電 壓 利 用 率 和 控 制 精 度 。目 前 應(yīng) 用 于 有 源 濾 波 器 的 電 流 控 制 方 法 一 般 有 兩 類 ， 即 滯 環(huán) 電 流 控 制 方 法 和 三 角 波 電 流 控 制 方 法 。 后 來 ， 為 限 定 開 關(guān) 頻 率 的 最 大 值 而 提 出 了 變 滯 環(huán) 帶 寬 的 改 進 算 法 ， 這 必 將 影 響 響 應(yīng) 速 度 和 補 償 電 流 跟 蹤 精 度 。 與 三 角 載 波 控 制 方 式 相 比 ， 該 方 法 開 關(guān) 損 耗 小 ， 動 態(tài) 響 應(yīng) 快 。 滯 環(huán) 電 流 控 制 具 有 以 下 特 點 ：1） 滯 環(huán) 電 流 控 制 是 基 于 電 流 暫 態(tài) 的 控 制 ， 具 有 動 態(tài) 響 應(yīng) 速 度 快 、 魯 棒 性 好 的 優(yōu) 點 ；2） 滯 環(huán) 電 流 控 制 本 質(zhì) 是 一 種 隱 含 載 波 的 變 頻 SP
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