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一种基于恒频控制的三相有源滤波器设计

2021-06-17

随着电力电子装置的广泛应用,电力系统的谐波问题日益严重。近年来各种有源滤波器(ActivePowerFilter,APF)以其良好的滤波性能引起了人们的关注。本文提出了一种新颖的基于恒频控制的三相有源滤波器(UCI0)的设计,不需要检算电路,消除复杂的谐波抑制运算。不需要高性能的A/D转换、和高速数字处理器,降低了成本和复杂度,同时提高了整个系统的稳定性。Va、Vb、Vc代表三相输入电压,ia、ib、ic代表A、B、C三相的输入电流。变换器连续工作,能量在交流电源和直流电容间双向流动。控制同一个桥臂的两个开关的驱动信号是互补的,如San的导通比为dan,则Sap的导通比为(1-dan)。由于开关频率远大于输入线电压频率,VAN、VBN、VCN表示如式1所示。(1)同时,A,B,C三节点与中点O的电压差与电感La、Lb、Lc存在如下关系:(2)这里L是图中电感的电感系数(三个电感的电感系数一样),w是输入线电压的角频率,是流经各个电感的电流向量。电感上的电压与输入线电压相比可以忽略。由(1)式,有:有源滤波器的目的是为了使下式成立(使整个电路成纯电阻性):gegV=R*i(13)这里Re是负载的等效电阻。=cbagiiii由上面两式可得,sgmR*i=F(d)*V(14)emsREV=R*(15)Vm是输出电压的反馈补偿,用来根据负载的情况来相应调整图1中输出电容上的电压E。当我们调整导通比d时,可以使式(14)成立。基于本文的控制方法,在特定的时段内,我们将一个桥臂的导通比置1或者置0,这样另外两个桥臂的导通比可以被确定下来。三相输入电压波形如图2所示。

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