基于滑模控制的改進(jìn)型直流側(cè)串聯(lián)型有源電力濾波器研究.pdf

1、隨著非線性負(fù)載的增多，電網(wǎng)中諧波含量明顯增高，諧波污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。在眾多諧波污染源中，以整流類諧波源的增長(zhǎng)速度最快，并引起人們的重視。針對(duì)此類諧波，有學(xué)者提出了直流側(cè)有源電力濾波器的治理辦法，和交流側(cè)有源電力濾波器相比較，這類有源電力濾波器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)；其中由于直流側(cè)串聯(lián)型有源電力濾波器對(duì)容性諧波源的補(bǔ)償效果明顯優(yōu)于直流側(cè)并聯(lián)型，逐漸成為了研究的熱點(diǎn)?；诖?，本文針對(duì)直流側(cè)串聯(lián)型有源電力濾波器的一些相關(guān)問(wèn)題展開(kāi)研究，主要

2、研究?jī)?nèi)容如下：
　　 首先，由于傳統(tǒng)直流側(cè)串聯(lián)型有源電力濾波器對(duì)輸出電壓的調(diào)控?zé)o能為力，輸出電壓只與電源電壓有效值有關(guān)；且它的兩個(gè)有源開(kāi)關(guān)管工作在不同頻率下，需要兩個(gè)單獨(dú)的控制電路，控制電路復(fù)雜。針對(duì)傳統(tǒng)DC側(cè)APF存在的上述問(wèn)題，提出一種改進(jìn)型拓?fù)?，分析了該拓?fù)涞墓ぷ髟?，推?dǎo)了其控制方程；采用滯環(huán)控制，搭建其仿真模型，通過(guò)理論分析和仿真研究，驗(yàn)證改進(jìn)型DC側(cè)串聯(lián)型APF對(duì)輸出電壓的調(diào)節(jié)能力和良好的工作性能。
　　 第

3、二，在建立了改進(jìn)型拓?fù)浜蛡鹘y(tǒng)拓?fù)涞臏h(huán)控制模型的基礎(chǔ)上，對(duì)其控制電路及主電路工作特性分別進(jìn)行了比較分析，并推導(dǎo)了二者開(kāi)關(guān)利用率的計(jì)算公式，對(duì)它們的開(kāi)關(guān)利用率進(jìn)行了比較研究，驗(yàn)證改進(jìn)型拓?fù)涞膬?yōu)越性。
　　 第三，闡述了滑?？刂频幕驹砑霸摽刂萍夹g(shù)的特點(diǎn)，并以Buck電路為例，建立了它的滑模控制模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真驗(yàn)證了滑模控制技術(shù)抗擾動(dòng)能力，得到了很好的仿真結(jié)果。
　　 第四，將滑?？刂茟?yīng)用到該改進(jìn)型APF中，建立了降階

4、的滑模函數(shù)，選擇了合適的控制律，分析了該滑模面存在性和可達(dá)性的條件；并利用等效控制原理，將該非線性控制模型轉(zhuǎn)換為線性化模型，得到控制系統(tǒng)穩(wěn)定的條件，然后求出了滑模系數(shù)的取值范圍；最后搭建仿真模型進(jìn)行仿真研究，對(duì)穩(wěn)態(tài)輸出、輸入電壓擾動(dòng)、輸出負(fù)載擾動(dòng)情況進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明該控制策略的有效性及該控制策略較好的抗擾動(dòng)能力和較快的反應(yīng)速度。
　　 最后，在仿真的基礎(chǔ)上，對(duì)該改進(jìn)型拓?fù)溥M(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，并對(duì)主電路的平