【摘要】：并聯(lián)型有源電力濾波器(APF)因其優(yōu)越性能早已成為當(dāng)今工業(yè)領(lǐng)域諧波治理的最有效工具。APF在現(xiàn)場運行的工況十分復(fù)雜,各種確定和不確定性的干擾因素總是存在,對裝置的可靠運行產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的危害。建立了APF在a,b,c坐標(biāo)系下復(fù)雜工況的精確數(shù)學(xué)模型;通過等價變換,將模型的參數(shù)攝動轉(zhuǎn)化為周期干擾的一部分;利用重復(fù)控制和無源性控制結(jié)合的方法實現(xiàn)了APF的魯棒電流控制,其中重復(fù)控制補償周期干擾,無源性控制確保重復(fù)控制的收斂,并抑制非周期干擾的影響。仿真和工程應(yīng)用驗證了該數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性,控制算法簡單、魯棒性強、工程實用價值高。
【圖文】：

第５１卷第９期逡逑２０１７年９月逡逑電力電子技術(shù)逡逑Ｐｏｗｅｒ邋Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ逡逑Ｖｏｌ．５１，邋Ｎｏ．９逡逑Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ邋２０１７逡逑２系統(tǒng)建模逡逑圖１為ＡＰＦ主電路拓?fù)�，公共耦合點（ＰＣＣ）逡逑為ＡＰＦ接入電力系統(tǒng)的連接點，如果設(shè)定系統(tǒng)電逡逑壓檢測點為ＰＣＣ，，根據(jù)電路替代定理，等效電路可逡逑以不考慮系統(tǒng)阻抗。ｗａ（Ａ；＝ａ，ｂ，ｃ）為二相系統(tǒng)電逡逑壓；ｔ為三相系統(tǒng)電流；ｔ為裝置補償電流；ｉｕ為逡逑負(fù)荷側(cè)電流；為連接電抗器；裝置損耗（包括逆逡逑變器本身的內(nèi)部串聯(lián)損耗和連接電抗器的損耗）逡逑用等效串聯(lián)電阻表示；逆變器直流側(cè)并聯(lián)損耗逡逑用等效電導(dǎo)Ｆｄ表示；Ｃｄ為逆變器直流側(cè)電容；％逡逑為逆變器直流側(cè)電容電壓。事實上，ＡＰＦ的控制目逡逑標(biāo)就是在逆變器直流側(cè)電容電壓穩(wěn)定為參考值的逡逑同時要求４中的諧波分量等于零。逡逑／ｄｃ逡逑Ｖ」逡逑：Ｃｄ逡逑Ｈ逡逑“ｓａ（逡逑，／ｃａ邋／ｓａｌ逡逑）Ｗｓｂ（逡逑／ｓｂ｜逡逑）ＷｓｃＱ逡逑／ｓｃ｜逡逑ｉｕ［逡逑／Ｌｂ｜逡逑／Ｌｃｊ逡逑Ｉ非線性負(fù)荷Ｉ逡逑圖１并聯(lián)型ＡＰＦ的主電路拓?fù)溴义希疲椋纾澹卞澹停幔椋铄澹悖椋颍悖酰椋翦澹簦铮穑铮欤铮纾澹铮驽澹螅瑁酰睿翦澹粒校棋义显O(shè)ｈ為ＡＰＦ的占空比函數(shù)，基于零序分量在逡逑三相三線制電路中沒有通路，根據(jù)基爾霍夫電壓逡逑定律，可得圖１所示ＡＰＦ的狀態(tài)平均模型為：逡逑Ｌ＾ｄｉ＾ｌ邋ｄｔ＋ｐｘＵ＾＋Ｒｓｊ，ｃｘ＝ｕａｔ邐＜邋１、逡逑Ｃ＾ＵＪＡｔ－（ｐ＾＋ｐ＾＋ｐ＾＋Ｙｉｌｌ＾Ｏ逡逑ＡＰＦ是一個非線性系統(tǒng)，運行工況也非常復(fù)逡逑雜，在實際運行中會存在各種未知干擾。通常未知逡逑干擾叫（＾：＝＆，１），（；，（

并聯(lián)型ＡＰＦ精確建模及其魯棒控制策略研究逡逑對式（１０）等號右邊的第１項進行處理并考慮逡逑式（８），可得：逡逑ＺｅＷ－＾＝Ｚｅ１ｌ；－ｙＺｅ－／ｉＺｅ４＾＋Ｗｐ（０＋Ｗ｜］４Ｚｅ１ｔＷｐ（０－Ｈ，ｐ（０］（邋１邋１邋）逡逑由于ｗｐ（ｆ）＝ｗｐ（ｔ－ｒｆ），貝ｉｊ式（１０）等號右邊第２項逡逑也可進行化簡，可得：逡逑ＩＩ邋Ｈ？ｐ（ｆ）－Ｈ？ｐ（0邋ＩＩ２－邋ＩＩ邋Ｗｐ（ｔ－Ｔ，）－Ｗｐ（ｔ－Ｔｆ）邋ＩＩ邋２＝逡逑２［ｗＸｔ－Ｔ，）－＾ｒｍｗＰ（ｔ）－ｗｐ（ｔ）ｈ邋｜｜邋ｗｐ（ｔ－Ｔｆ）－ｗｐ（ｔ）邋｜｜２邋（１２）逡逑基于內(nèi)模原理的重復(fù)控制，利用誤差信號的逡逑周期性規(guī)律有針對性的逐步補償，是一種能夠消逡逑除在閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的所有周期性誤差，使系統(tǒng)的周逡逑期性誤差逐步衰減或消除，從而使系統(tǒng)輸出達(dá)到逡逑預(yù)期目標(biāo)。重復(fù)控制的結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，為實逡逑現(xiàn)周期性干擾的補償提供了非常有價值的途徑。逡逑為對周期干擾ｈ＞ｐ進行補償，利用重復(fù)控制定義％逡逑的估計向量為：逡逑ｗｐ（ｔ）＝ｗｐ（ｔ－Ｔ，）＋ｑＺ，：邐（１３）逡逑將式（１１）￣（１３）代入式（１０），則：逡逑－ｄＵ＾—邋＾ＺｅＴ［－／Ｚｅ－－ＲＺｅ＋＾＋Ｍ，ｐ（０＋Ｍ，ｌ］邐（１４）逡逑對ｚｊ％進行等價變換，可得：逡逑丨丨＾２＿丨丨【丨丨、ｔ（去＋私（，５）逡逑式中：ｒ為誤差系統(tǒng)的干擾抑制標(biāo)準(zhǔn)？越小，對于同一逡逑干擾，誤差系統(tǒng)狀態(tài)偏離平衡點的程度就越校逡逑將式（１５）代入式（１４），由ｚ＾ｚ＾Ｏ可得：逡逑學(xué)矣－改＋—丨１；丨＂：－丨丨各．丨丨２－邋＋逡逑２逡逑￡．丨邐［？⑴邋＋邋（士＋＾ｒ邋丨１邐（１６）逡逑無源性控制理論是設(shè)計非線性系統(tǒng)魯棒鎮(zhèn)定逡逑控制器的
【作者單位】： 國網(wǎng)江西省電力公司電力科學(xué)研究院;
【分類號】：TN713.8

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2 鐘慶,吳捷,楊金明;并聯(lián)型有源電力濾波器的無源性控制[J];控制與決策;2004年01期

3 孫建軍;查曉明;陳允平;;有源電力濾波器(APF)無源性控制方法研究[J];電力電子;2007年04期

4 鐘慶,吳捷,楊金明;無源性控制在有源電力濾波器中的應(yīng)用(英文)[J];控制理論與應(yīng)用;2003年05期

本文編號：2545894