新型注入式混合有源濾波器控制算法的研究
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時(shí)間：2013-03-20
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
由系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù)可得其頻率特性方程為：
式中：n為整數(shù)；f為基波頻率。
式(3)說(shuō)明遞推積分PI控制算法可使輸出電流對(duì)參考信號(hào)的跟蹤誤差趨于零。
3．3．2 復(fù)合控制分析
由于積分環(huán)節(jié)的存在，其動(dòng)態(tài)性能不夠好。滯環(huán)控制算法跟蹤速度較快，但存在穩(wěn)態(tài)誤差以及帶來(lái)的開(kāi)關(guān)諧波不易濾除等缺點(diǎn)。
復(fù)合控制算法傳遞函數(shù)的原理是通過(guò)對(duì)滯環(huán)環(huán)寬的設(shè)置，判定等效控制的投入，當(dāng)誤差e較大時(shí)，滯環(huán)控制起作用，快速跟蹤起主要作用；當(dāng)誤差e小于一定值之后，精確治理起主要作用。
按照上述分析得以下控制規(guī)律：
式中：x=a，b，c；p[ueqx(k)]為開(kāi)關(guān)狀態(tài)；ueqx(k)由遞推積分PI控制算法確定；H為環(huán)寬。
4 仿真及實(shí)驗(yàn)
將所提出的復(fù)合控制算法應(yīng)用到IHAPF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中進(jìn)行仿真。仿真軟件采用PSIM4．1。系統(tǒng)參數(shù)：網(wǎng)側(cè)線電壓設(shè)置為工頻35 kV；有源注入支路為7次單調(diào)諧支路，參數(shù)：電容為2．7 μF，電感為73．57 mH，并聯(lián)電感為8 mH；采樣頻率為10 kHz。
圖6為分別采用遞推積分PI控制及復(fù)合控制算法時(shí)波形。由圖可見(jiàn)，采用復(fù)合控制算法時(shí)，系統(tǒng)可以較快地使跟蹤誤差e達(dá)到一定范圍之內(nèi)，而遞推積分PI控制需要較長(zhǎng)時(shí)間。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/175856.htm
在實(shí)驗(yàn)室搭建樣機(jī)，采用中功率IGBT模塊FF450R12ME4組建逆變器，直流側(cè)電容為兩并兩串10000 μF／450V；采用TMS320LFV2812A作為控制器芯片；采用0．5 mH／200A濾波電抗器；注入支路為7次單調(diào)諧支路，補(bǔ)償1 Mvar無(wú)功；5，11次為單調(diào)諧無(wú)源濾波器，分別補(bǔ)償3Mvar及15Mvar無(wú)功；并聯(lián)電感為8mH，基波分壓約為100V。圖7示出裝置投運(yùn)前網(wǎng)側(cè)電流波形及電流畸變率。圖8示出裝置投運(yùn)后網(wǎng)側(cè)電流波形及電流畸變率。
由圖8可見(jiàn)，投入裝置后，特征次諧波含量大幅降低，裝置具有很好的諧波治理效果。經(jīng)測(cè)量，平均功率因數(shù)由原來(lái)的0．82提高到0．97，同時(shí)5，7，11，13次特征諧波也得到了很好的抑制，達(dá)到了國(guó)標(biāo)要求。該控制方法還可以應(yīng)用到其他相類(lèi)似系統(tǒng)，如交流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，用以提高系統(tǒng)控制精度及響應(yīng)速度。
5 結(jié)論
分析了35 kV新型注入式混合有源電力濾波器原理，與傳統(tǒng)基波諧振式并聯(lián)混合有源濾波器進(jìn)行了比較。提出了一種檢測(cè)網(wǎng)側(cè)的諧波指令信號(hào)獲取策略以及一種復(fù)合控制策略，其精度高，響應(yīng)快。軟件仿真及測(cè)量結(jié)果驗(yàn)證了控制方法的有效性及正確性。
評(píng)論