基于有效值諧波檢測新方法的大容量APF研究.pdf

1、有源電力濾波器(Active Power Filter, APF)被公認為是一種動態(tài)抑制諧波、動態(tài)補償無功功率的新型電力電子裝置。諧波指令電流的檢測、補償電流的產生和跟蹤控制以及 APF容量的提高是限制其廣泛應用的三大關鍵技術,本文將對這三個關鍵技術進行研究。
　　快速準確的諧波檢測是實現(xiàn)補償?shù)南葲Q條件?；谒矔r無功理論的 ip-iq法雖然廣泛應用,但是其復雜的坐標變換和低通濾波器的設計影響了檢測的實時性。本文提出一種通過近似構造

2、基波電流來提取諧波電流的方法,即利用負載電流有效值等效替代其基波有效值,利用鎖相環(huán)獲取負載電流基波相位或電網電壓相位構造基波電流。另外,研究了其直流側電壓控制策略,進一步分析了該算法的誤差補償和理論延時。最后,仿真和實驗驗證了該檢測算法和控制策略的可行性。
　　與此同時,補償電流是否有效的跟蹤控制,直接決定 APF補償效果。傳統(tǒng)的滯環(huán)電流控制原理簡單,動態(tài)響應快,可靠性高,魯棒性強,但是開關頻率不穩(wěn)定。本文采用一種基于空間矢量的滯

3、環(huán)電流控制新方法,既保留了傳統(tǒng)滯環(huán)控制的優(yōu)點,又在一定程度上穩(wěn)定了開關頻率。通過與傳統(tǒng)滯環(huán)控制策略的仿真對比,證明了該方法的優(yōu)越性。
　　容量不足是限制 APF運用到大容量場合的關鍵因素之一,本文在綜合分析傳統(tǒng)兩電平和多電平APF的優(yōu)缺點的基礎上,采用兩電平多模塊APF并聯(lián)的方法,通過均流,不僅提升了總容量和單個 APF的利用率,還有利于輸入電感的選型。另外,對模塊間是否存在環(huán)流進行了理論分析。在理論分析基礎上建立了MATLAB仿