APF直流側電壓的控制與軟啟動研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，各種電力電子設備廣泛地應用于工業(yè)和日常生活中，給人們帶來便利的同時也引入了諧波污染等電能質(zhì)量問題。有源電力濾波器(ActivePower Filter，APF)作為治理諧波的有效手段，能夠有效抑制諧波、補償無功。APF直流側電壓的穩(wěn)定直接影響到APF的輸出諧波能力和功率損耗，另外APF并網(wǎng)啟動時直流側電壓會產(chǎn)生較大沖擊，對直流側電容和IGBT產(chǎn)生損害，而此時傳統(tǒng)的PI控制等不再適用，故本文對APF直流側電壓穩(wěn)定控制和軟啟

2、動進行重點研究。本文主要工作如下:
　　本文首先分析了直流側電壓基準設定值與功率損耗、補償能力的關系，并針對電網(wǎng)電壓波動使直流側電壓基準設定值不能同時兼顧APF的輸出諧波能力和功率損耗的問題，提出了直流側電壓基準設定值的優(yōu)化選取方案，保證了在較低功率損耗的同時仍滿足補償精度要求。其次從能量守恒角度分析了直流側電壓波動的原因，闡明了APF在不同工作狀態(tài)時直流側電壓波動原理;建立了電壓電流雙環(huán)控制系統(tǒng)和直流側電壓的控制數(shù)學模型。在此基

3、礎上，研究了直流側電壓的模糊控制方法，給出了模糊控制器設計方法和步驟，并針對目前已有的模糊+PI復合控制的缺點，提出了兩種改進型的模糊+PI雙通控制方法，具有更好的穩(wěn)定性能，使直流側電壓在負載突變時波動更小。在理論研究基礎上，設計了滿足直流側電壓穩(wěn)定的相關器件參數(shù)。針對啟動時直流側電壓難以控制的問題，分析了軟啟動的必要性，研究了外加軟啟動電阻法;給出了軟啟動電阻的參數(shù)選擇方法和切除軟啟動電阻后的升壓控制策略，分析了利用橋臂自身組成Boo