有源濾波器控制器的設(shè)計(jì)

圖4所示為電流跟蹤控制框圖。本系統(tǒng)的電流跟蹤控制采用PI控制，輸出控制量通過(guò)雙口RAM送至脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器根據(jù)得到的波形信息產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，脈沖經(jīng)隔離、整形后驅(qū)動(dòng)主電路的IGBT使逆變器輸出相應(yīng)電壓。補(bǔ)償電流是由逆變器的輸出電壓與交流側(cè)電源電壓的差值作用于電感而產(chǎn)生的。

圖5是用該有源濾波器對(duì)三相6脈沖整流負(fù)載產(chǎn)生的諧波進(jìn)行補(bǔ)償?shù)腁相數(shù)字仿真結(jié)果圖，仿真軟件采用PSCAD。由圖可知補(bǔ)償后的系統(tǒng)電流與系統(tǒng)電壓同相位，電流波形得到大大改善，但比較負(fù)荷電流和系統(tǒng)電流可知，在負(fù)荷電流變化較快瞬間（對(duì)應(yīng)于整流橋的換相）補(bǔ)償效果差一些，這是因?yàn)橐a(bǔ)償快速變化的電流要求APF產(chǎn)生很高的諧波電壓，這一方面要求有源濾波器有很快的響應(yīng)速度，另一方面要求直流側(cè)產(chǎn)生高壓，這在實(shí)際裝置中是較難實(shí)現(xiàn)的，因此在負(fù)載電流變化非?？鞎r(shí)，APF的補(bǔ)償能力較差。有關(guān)系統(tǒng)不對(duì)稱對(duì)APF的影響及其對(duì)零序電流的補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題仍在進(jìn)一步的研究中。圖6為A相系統(tǒng)電流的諧波分析，負(fù)載電流的諧波總畸變率THD為20.1%，補(bǔ)償后的系統(tǒng)電流總畸變率為9.4%，5、7、9、11次諧波電流的含有率均小于5%。

3.2 數(shù)據(jù)采樣與處理

該DSP處理器對(duì)負(fù)荷側(cè)的三相電流、電壓信號(hào)以及有源濾波器輸出的電流信號(hào)進(jìn)行同步采樣，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)負(fù)荷側(cè)的電流與電壓值計(jì)算出瞬時(shí)有功、瞬時(shí)無(wú)功功率，再經(jīng)過(guò)諧波檢測(cè)與分離算法計(jì)算出補(bǔ)償電流的參考值，該值與有源濾波器實(shí)際補(bǔ)償電流的差值通過(guò)PI控制環(huán)節(jié)得到相應(yīng)的控制信號(hào)。