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浅谈三相有源滤波器的无差拍控制技术

2021-05-13

预 测值 占空 比 无 差错 对三相有源电力滤波器的单相等效 电路建立数学模型 ,通过分 离散变量状态方程。系数矩阵【,所以 析有源 电力滤波器的控制 目标 ,进行全数字化控制 ,找出控制规律 , 提出无差拍控制思想 ,从而可以大大 简化控 制器 的计算 ,并可克服 ()() () 采样延时对控制性能和稳定性 的影响。 其 中,为输入量 ,为系统 电压在采样点的值 ,为逆变器 源滤 波 器 的补 偿原 理 输出在一个开 关周期 内的等效 电压 ,即平均电压 ,逆变 器输出的 电 压波形为双极性 。在 同一桥臂上 ,假设开关导通时间为,再对 占 三相三线制并联 型有源 电力滤波器 的主电路 结构图如图 所 空 比进行计算便可得 出逆变器的 值。 刀。 如果开关导通时间为,上桥 臂导通时和下桥臂导通时逆变 在 图中 、 和 分 别代表、和相 的系统 电压 ;,、 和 器瞬时输出电压分别为 和 一,假设一个开关周期为 ,则上 桥 分别为、和相的系统 电流,在理想情况下,补偿 后的系统电流 臂和下桥臂导通时间分别为和,第个和第个开关周 中只剩余基波 电流 ,屯、和分别表示、和相 的负载 电流 ,其 期滤波 电路输出的补偿 电流 (七)和()表示为 含有基 波有功成分 、基 波无 功成 分和谐波成分 ,、和 分别表 示、和相的补偿 电流 ,通过对逆变器 的功率开关的控制,使各项 :【掣 一 ()一(尼) 补偿 电流与基波无功 电流与谐波 电流之和相等,或者根据要求只补 从上式 中为 了实现在第个开关周期时准确捕捉到补偿 电 偿其 中一种成分 。当系统稳定后就可 以达到滤波的 目的。上,表示接 流的参考值 ,可使第个时刻 ()的与时刻的参考 电流 入 电感 ,加在 三上 的电压为接入 电压和逆变器 输出电压之差 ,通过 值相等,在经过第晰 关周期后 ,补偿 电流能够准确 的补偿参考 电 对逆变器输 出电压 的控制 ,从而产生补偿 电流 ,来调整 上通过的 流 ,实现无误差补偿。系统 电压 ,实际补偿 电流,和补偿的参考电 电流 ,使其 能够准确跟踪负载 电流 中的谐 波成分和无功 电流 。 流 ,所 以如要确定第个周期开关的 占空 比,需要计 算 在 有源 滤 波器 的 无差 拍控 制 原 理 时刻的值 ,通过对接入 电感的 电流进 行采样 可得 到实际补偿 电 如图所示,在系统稳定时,逆变器的直流侧中点和电源的参考 流 ,系统 电压 ,则能够通过对接入点与直 流中点 电压进行采样 点为等 电位点,从而三相三线制的并联有源电力滤波器可等效为单 得 到。 相电。其等效电路如图所示 ,图中 ,为负载等效出的谐波 电流源 。 参考 电流 计算 上 图中: 系统 电压 、,接入 电感 ,逆变器输出电压 并等效 ()参考电流计算方法选取。有源 电力滤波器补偿性能的优劣主 为一个可控的 电压源 ,,负载 电流并等效为一个谐波 电流源 。

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