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電力有源濾波器開關控制策略

2021-03-08

技術交流 ,式(2)可寫為式(3): 1拓撲結構 =六一砌一些砌 三相三線制有源濾波器針對三三線制負荷,其拓撲結構如圖I所示,該類型有源濾波器屬于并聯型,誦過和電網并聯來改善電流質量,它的工作原理和逆變器柜同。TI&T。為有源濾波器的開關,其狀態取0表示關斷,取1表示打開。 其中: T (4) H H 彐 式(3)表明了有慮波器的每相輸日]既有獨立性又有關聹。 C 可將圖2模型解膶為圖3,這樣就可以單獨對各相進行設計。 H H 彐 諧波源 圖1三相有源濾波器拓撲結構 諧波源 以b點為參考點,圖|可以等效為圖2。 圖3有源濾波器解耦原理圖 實際應用中,處理器對電源電壓、負載電流采集,通過檢 測0法完成諧波和無功電流的提取,將其取反后作為指令電流,根據指令電流由控制電路產生PWM信號驅動橋臂開關,使逆變器產生跟廂指令電流大小的訃償電流0百流側電容為三相橋電路提供能量,它的電壓值必須穩定在一個設定值附近設備才能正常工作,一般來說,在電容耐壓范圍內,直流側電壓值越高,補償 諧波源 效果也會越好,有源濾波器的輸出通過電感和電網連接,這樣可 圖2三相有源濾波器等效電路 以將逆變器的輸出電壓轉化為電流,方便控制,電感的取值要合適,過大則容易使補償電流跟不上指令電流的變化,適成補償滯 用、上分別表示ab,朊、間的電壓,它們與開關狀態的關系 后,過小則容易向電網引入高次i皆波。橋電路的開關器件誦常采 如式0)所示,S、S、SC表示各相橋臂的開關狀態,取I表示上 用℃BT,開關動作頻率越高,補償效果就越好,但開關頻率和開 橋臂打開,取0表示下橋臂打開。 關器件的容量往往相矛盾。圖4為系統原理圖。 電電流 由圖I得式22: 0電流 魚載電流 妖些鳥宀 (2) 有源毖波器 動電蹈 檢電路 式中,當電源對稱時 ,且 圖4系統原理圖 2014.06 DQGY 75 技術交流 @ C Y凵× GH獄N G E 2三角波比較控制策略 三角波比較方法將指令電※和實際補償電流i進行比較后經過放大器進行放大,放大后的信號再與三角波進行比較產生PWM 控制脈沖,進行控制時,和》的差小于給定的三角波值時,則通過廾關控制減小補償電流;兩者差大于三角波值,增大補償電流,這樣就可以使逆變電流很好的跟蹤指令電流。放大器A用的較多的是比例積分放大器,.三角波比較法在開關動作頻率低時會一產生較大誤差,參數不易調,而且該方法的硬件電路較為復 矍圖5為三角波比較控制原理圖。 圖7有源濾波器仿真模型 圖5三角波控制原理圖 圖8滯環控制模型 3滯環比較控制策略 此方法將檢測出的指令電流和逆變電流比較后。通過定一 定的環寬產生PWM信號,:麾大時。開關率低,補償精度差,環寬刂、時,補償精度高,相應的廾關率會變的很高,這樣對《開關的性能有了更高的要求。滯環萬法實現簡單,且跟就瓊快,缺點是由扌環寬的限制,尋致開關不定。對電路的、 設計帶來了者多不f六設計采用定時滯環的方法很好的解決了《、這一間題。圖5為定時滯環控原理圖。 圖9補償后的電源電流波形 5試驗驗證 ,為了驗址所述開關控制策略的正確性,在此偌建實驗平、臺0爻流電源電樂取[ OOV,直流電爍120v,流客取 圖6定時滯環控制原理圖 №鼕六,電源側三個濾波電感45rnH,DSP定時率25000 ,環壞室取02A,沒計采用型號P52 65一P的甲M作為逆變 4 MATLAB仿真 艸非線跬載用殂感負載和二極的聯` '曬力有源濾波器若 據有源濾波器拓撲結構建了仿真模型,如圖7所示,直 睪很好的成補償功能,必須以高精度.

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