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基于改進(jìn)型諧波檢測方法的并聯(lián)型有源濾波器的閉環(huán)控制

作者： 時(shí)間：2011-06-01 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
　　圖1中,T為電源周期。這種改進(jìn)型諧波電流檢測方法用簡(jiǎn)單的積分、延時(shí)加增益環(huán)節來(lái)代替傳統ip,iq方法中的低通濾波器,將檢測方法的延時(shí)減少到1/6個(gè)電源周期。如果需要同時(shí)補償諧波和無(wú)功分量,只需要檢測出/ip。
　　需指出,式(1)中只要求三相電流ia,ib,ic對稱(chēng),對其中是否包含零序分量不作要求,加上此方法快速的動(dòng)態(tài)響應,這種改進(jìn)的方法可以推廣到單相電路中,推廣的關(guān)鍵是構造對稱(chēng)的三相電流,如圖2所示。
　　圖2中,il為單相電流的瞬時(shí)值,T為電源周期。這里由單相構造三相,有2T/3的構造延時(shí),加上檢測方法T/6的延時(shí),改進(jìn)型方法用于單相電路時(shí)總的延時(shí)為5T/6。在三相四線(xiàn)電路和三相不平衡負載的場(chǎng)合中,只要將單相檢測的方法分別應用于每一相,就可以快速準確地檢測出每一相的諧波和無(wú)功電流。
2 電流閉環(huán)跟蹤和直流側電壓控制
　　APF在檢測出諧波電流信號后,需要采用合適的控制策略來(lái)產(chǎn)生驅動(dòng)逆變器的開(kāi)關(guān)信號,最終由逆變器輸出補償電流。
　 三角載波方法可以使主電路器件的開(kāi)關(guān)頻率固定并且很容易利用數字處理芯片實(shí)現,本文采用這種方法進(jìn)行電流跟蹤控制,如圖3所示。本文將實(shí)際補償電流ic和檢測環(huán)節得到的指令信號ic進(jìn)行比較,形成了電流的閉環(huán)跟蹤控制。
　為了減輕系統的復雜程度,可以在控制中增加逆變器直流側電壓控制。本文對直流側電壓的控制是通過(guò)在檢測模塊中增加直流側控制部分來(lái)實(shí)現的,如圖4所示。
　　對APF而言,瞬時(shí)無(wú)功功率不會(huì )導致其交流側和直流側的能量交換。從能量平衡角度來(lái)講,忽略APF的開(kāi)關(guān)等損耗,流入APF的有功能量只使電容上的電壓發(fā)生變化,因此調節系統的有功能量就能進(jìn)行逆變器直流側的電壓控制。
圖4中
　
　　式中,Ucdr,Ucdf分別是直流側電壓Ucd的給定值和反饋值,兩者之差經(jīng)PI調節器后得到調節信號Δip,它疊加到瞬時(shí)有功電流的直流分量/ip上,這樣使得APF的補償電流中包含一定的基波有功電流分量,從而使APF的直流側與交流側交換能量,將Ucd調節至給定值。

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