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电力有源滤波器开关控制策略

2021-03-08

技术交流 ,式(2)可写为式(3): 1拓扑结构 =六一砌一些砌 三相三线制有源滤波器针对三三线制负荷,其拓扑结构如图I所示,该类型有源滤波器属于并联型,诵过和电网并联来改善电流质量,它的工作原理和逆变器柜同。TI&T。为有源滤波器的开关,其状态取0表示关断,取1表示打开。 其中: T (4) H H 彐 式(3)表明了有虑波器的每相输日]既有独立性又有关聹。 C 可将图2模型解膶为图3,这样就可以单独对各相进行设计。 H H 彐 谐波源 图1三相有源滤波器拓扑结构 谐波源 以b点为参考点,图|可以等效为图2。 图3有源滤波器解耦原理图 实际应用中,处理器对电源电压、负载电流采集,通过检 测0法完成谐波和无功电流的提取,将其取反后作为指令电流,根据指令电流由控制电路产生PWM信号驱动桥臂开关,使逆变器产生跟厢指令电流大小的讣偿电流0百流侧电容为三相桥电路提供能量,它的电压值必须穩定在一个设定值附近设备才能正常工作,一般来说,在电容耐压范围内,直流侧电压值越高,补偿 谐波源 效果也会越好,有源滤波器的输出通过电感和电网连接,这样可 图2三相有源滤波器等效电路 以将逆变器的输出电压转化为电流,方便控制,电感的取值要合适,过大则容易使补偿电流跟不上指令电流的变化,适成补偿滞 用、上分别表示ab,朊、间的电压,它们与开关状态的关系 后,过小则容易向电网引入高次i皆波。桥电路的开关器件诵常采 如式0)所示,S、S、SC表示各相桥臂的开关状态,取I表示上 用℃BT,开关动作频率越高,补偿效果就越好,但开关频率和开 桥臂打开,取0表示下桥臂打开。 关器件的容量往往相矛盾。图4为系统原理图。 电电流 由图I得式22: 0电流 魚载电流 妖些鸟宀 (2) 有源毖波器 动电蹈 检电路 式中,当电源对称时 ,且 图4系统原理图 2014.06 DQGY 75 技术交流 @ C Y凵× GH獄N G E 2三角波比较控制策略 三角波比较方法将指令电※和实际补偿电流i进行比较后经过放大器进行放大,放大后的信号再与三角波进行比较产生PWM 控制脉冲,进行控制时,和》的差小于给定的三角波值时,则通过廾关控制减小补偿电流;两者差大于三角波值,增大补偿电流,这样就可以使逆变电流很好的跟踪指令电流。放大器A用的较多的是比例积分放大器,.三角波比较法在开关动作频率低时会一产生较大误差,参数不易调,而且该方法的硬件电路较为复 矍图5为三角波比较控制原理图。 图7有源滤波器仿真模型 图5三角波控制原理图 图8滯环控制模型 3滞环比较控制策略 此方法将检测出的指令电流和逆变电流比较后。通过定一 定的环宽产生PWM信号,:麾大时。开关率低,补偿精度差,环宽刂、时,补偿精度高,相应的廾关率会变的很高,这样对《开关的性能有了更高的要求。滞环万法实现简单,且跟就瓊快,缺点是由扌环宽的限制,寻致开关不定。对电路的、 设计带来了者多不f六设计采用定时滞环的方法很好的解决了《、这一间题。图5为定时滞环控原理图。 图9补偿后的电源电流波形 5试验验证 ,为了验址所述开关控制策略的正确性,在此偌建实验平、台0爻流电源电乐取[ OOV,直流电烁120v,流客取 图6定时滞环控制原理图 №鼕六,电源侧三个滤波电感45rnH,DSP定时率25000 ,环坏室取02A,没计采用型号P52 65一P的甲M作为逆变 4 MATLAB仿真 艹非线跬载用殂感负载和二极的联` '曬力有源滤波器若 据有源滤波器拓扑结构建了仿真模型,如图7所示,直 睾很好的成补偿功能,必须以高精度.

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