基于改进型谐波检测方法的并联型有源滤波器的闭环控制
图1中,T为电源周期。这种改进型谐波电流检测方法用简单的积分、延时加增益环节来代替传统ip,iq方法中的低通滤波器,将检测方法的延时减少到1/6个电源周期。如果需要同时补偿谐波和无功分量,只需要检测出/ip。
需指出,式(1)中只要求三相电流ia,ib,ic对称,对其中是否包含零序分量不作要求,加上此方法快速的动态响应,这种改进的方法可以推广到单相电路中,推广的关键是构造对称的三相电流,如图2所示。
图2中,il为单相电流的瞬时值,T为电源周期。这里由单相构造三相,有2T/3的构造延时,加上检测方法T/6的延时,改进型方法用于单相电路时总的延时为5T/6。在三相四线电路和三相不平衡负载的场合中,只要将单相检测的方法分别应用于每一相,就可以快速准确地检测出每一相的谐波和无功电流。 
2 电流闭环跟踪和直流侧电压控制
APF在检测出谐波电流信号后,需要采用合适的控制策略来产生驱动逆变器的开关信号,最终由逆变器输出补偿电流。
三角载波方法可以使主电路器件的开关频率固定并且很容易利用数字处理芯片实现,本文采用这种方法进行电流跟踪控制,如图3所示。本文将实际补偿电流ic和检测环节得到的指令信号ic进行比较,形成了电流的闭环跟踪控制。
为了减轻系统的复杂程度,可以在控制中增加逆变器直流侧电压控制。本文对直流侧电压的控制是通过在检测模块中增加直流侧控制部分来实现的,如图4所示。
对APF而言,瞬时无功功率不会导致其交流侧和直流侧的能量交换。从能量平衡角度来讲,忽略APF的开关等损耗,流入APF的有功能量只使电容上的电压发生变化,因此调节系统的有功能量就能进行逆变器直流侧的电压控制。
图4中 
式中,Ucdr,Ucdf分别是直流侧电压Ucd的给定值和反馈值,两者之差经PI调节器后得到调节信号Δip,它叠加到瞬时有功电流的直流分量/ip上,这样使得APF的补偿电流中包含一定的基波有功电流分量,从而使APF的直流侧与交流侧交换能量,将Ucd调节至给定值。
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