基于無差拍SVPWM的有源濾波器研究

在實(shí)際情況中，系統(tǒng)中的電流有可能發(fā)生較大的突變現(xiàn)象，使得數(shù)字電流環(huán)中的參考電壓矢量超出變流器輸出的最大電壓，因此判斷其是否飽和是確保合適的空間矢量調(diào)制方法。若t1+t2≤Ts,則無需糾正，有：

式(12)中的T0為零矢量的作用時(shí)間。

(3)變流器觸發(fā)方案

選擇適當(dāng)?shù)目臻g基本矢量作用時(shí)間切換點(diǎn)調(diào)制方案是脈沖產(chǎn)生的前提條件。本文采用對(duì)稱七段式PWM方式，即以零矢量000作為開關(guān)周期的起始與結(jié)束，111為中間矢量，在實(shí)際系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)盡可能地減少開關(guān)狀態(tài)變化時(shí)所引起的開關(guān)損耗，因此每一個(gè)開關(guān)狀態(tài)都的遵守一個(gè)原則：每次開關(guān)狀態(tài)切換時(shí)只有一個(gè)開關(guān)運(yùn)作。

調(diào)制順序?yàn)椋?00→100→110→111→110→100→000,圖5為調(diào)制后的變流器觸發(fā)脈沖信號(hào)。

4 基于Matlab 的仿真

通過Matlab 仿真，對(duì)無差拍SVPWM 控制策略的APF 建立仿真模型，仿真模型參數(shù)設(shè)計(jì)為：電抗L 為2 mH,線電壓380 V的三相交流電源，APF直流側(cè)電壓為800 V,負(fù)載為阻性負(fù)載與三相不控整流橋，其阻值為5 Ω，開關(guān)頻率8 kHz.電力有源濾波器Matlab 仿真如圖6所示，其仿真波形如圖7所示。

仿真結(jié)果表明，a相電流電流通過APF諧波補(bǔ)償后基本保持正弦。由此得出，APF具有較好的電流跟蹤與補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>

5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在APF實(shí)驗(yàn)中，采用DSP來實(shí)現(xiàn)無差拍SVPWM 控制策略，并將其應(yīng)用于非線性負(fù)載中進(jìn)行諧波補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)：電源為線電壓為380 V 的交流電，交流側(cè)為電阻為5 mΩ，連接電抗2 mH,非線性負(fù)載側(cè)含有阻值5 Ω的電阻負(fù)載，在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中測得濾波器直流側(cè)電壓為800 V,采樣頻率為10 kHz.圖8為APF的實(shí)驗(yàn)波形。

通過實(shí)驗(yàn)波形與頻譜圖分析可以得出，當(dāng)APF接入系統(tǒng)后，由圖8(c)可以看出無差拍SVPWM控制算法能夠取得較好的諧波電流跟蹤和補(bǔ)償?shù)哪芰?。由圖8(d)APF投入后電流的THD由26.7%變?yōu)?.6%,更進(jìn)一步證明了無差拍SVPWM 控制策略擁有較好的電流跟蹤效果。

6 結(jié)論

本文采用無差拍SVPWM 作為濾波器的控制策略進(jìn)行研究，通過預(yù)測算法預(yù)測出補(bǔ)償點(diǎn)流的參考值，而后再計(jì)算得出下一時(shí)刻的輸出電壓參考值，最后通過空間電壓矢量調(diào)制得出PWM 脈沖信號(hào)，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電流得到較好跟蹤控制的目標(biāo)。通過仿真與實(shí)驗(yàn)該方法的可行性。仿真與實(shí)驗(yàn)表明此方法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)償電流的跟蹤控制，而且還具有良好的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償性能。