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单调谐并联混合有源电力滤波器控制策略研究

2012-07-04时晓洁王智强张军明钱照明

电机与控制学报 2012年4期

时晓洁, 王智强, 张军明, 钱照明

(1.浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;2.田纳西大学电气工程与计算机科学系,美国诺克斯威尔37916)

0 引言

电力电子技术的迅速发展与广泛应用使电网中的电压和电流波形严重畸变,系统谐波水平不断上升。自从20世纪70年代有源电力滤波器的基本理论[1]被提出之后,随着大中功率全控型半导体器件的发展和脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制技术的进步,特别是基于瞬时无功功率理论的谐波电流瞬时检测方法[2-3]的提出,有源滤波器的研究及其应用出现了飞速的发展[4-6]。

然而,目前研究较为成熟的纯有源滤波器存在成本高、功耗大以及受到电力电子器件容量限制等问题,应用场合受到较大的限制。为了在保持良好滤波效果的同时,有效降低有源滤波器的容量及系统成本,对混合有源滤波器(parallel hybrid active power filter,PHAPF)结构控制方法的研究取得了很大的进展。文献[7]采用了一种自抗扰(auto-disturbance rejection control,ADRC)的控制方法,不需要精确地测量谐波,具有很好的鲁棒性,但是控制变量复杂,且控制器参数依赖于实验。文献[8-10]采用了电网电流反馈和负载侧谐波电流前馈的复合控制方法,同时检测电网电流和负载电流,具有较好的补偿效果,但是需要较多的电流传感器同时对多路电流进行检测,且控制中需要引入无源滤波器阻抗,控制较复杂。文献[11]采用离散滑模控制,系统响应迅速,而且电流跟踪控制方法精确度较高,易于实现数字控制,但是由于非线性函数的引入使得控制器在实际工程中实现困难,而且如果参数选取不当,还会出现奇异问题。……

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