并聯(lián)交錯有源電力濾波器研究.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，以電力電子裝置為代表的非線性負(fù)載日益增多，電力系統(tǒng)中諧波電流含量不斷增大，同時高頻諧波的比例也呈現(xiàn)上升趨勢。因此，大容量、高帶寬的有源電力濾波器(Active Power Filter，APF)受到了越來越多的關(guān)注。模塊化并聯(lián)技術(shù)可方便擴展變流器的容量，具有設(shè)計簡單、安裝靈活、N+1冗余屬性、高可靠性等特點，得到了廣泛應(yīng)用。本論文在APF模塊化并聯(lián)的基礎(chǔ)上，提出了共用直流母線電容的并聯(lián)交錯有源電力濾波器，該系統(tǒng)能有效

2、提高APF的補償性能和功率密度。
　　論文闡述了并聯(lián)交錯APF電路結(jié)構(gòu)及工作原理，建立了其輸出電流紋波與濾波電感以及直流母線電容電壓紋波與電容值的解析模型，該模型表明并聯(lián)交錯APF可減小輸出濾波電感和直流母線電容，有利于提高系統(tǒng)補償性能和功率密度。建立了并聯(lián)交錯APF在abc坐標(biāo)系和dq0坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，通過提取零序電壓得到了零序環(huán)流的數(shù)學(xué)模型，為系統(tǒng)控制策略的設(shè)計和環(huán)流抑制奠定了基礎(chǔ)。在研究并聯(lián)交錯APF的環(huán)流路徑及形成機制

3、的基礎(chǔ)上，提出了一種低成本的綜合環(huán)流抑制措施，即采用0軸PI控制器抑制低頻環(huán)流、加入共模電抗抑制高頻環(huán)流。為了提高系統(tǒng)的魯棒性，設(shè)計了基波電流與諧波電流分離的控制策略，消除了并聯(lián)交錯APF中基波電流與諧波電流之間的干擾。對比分析了多旋轉(zhuǎn)積分、廣義積分和矢量比例積分三種算法下諧波電流的閉環(huán)傳遞函數(shù)，選擇了諧波選擇性好、并能實現(xiàn)dq軸電流完全解耦的矢量比例積分算法，該算法可顯著提高系統(tǒng)帶寬。仿真和實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性和所設(shè)計控制策