有源電力濾波器的非線性控制策略研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，電力電子裝置廣泛的應(yīng)用，非線性負荷大量增加，電網(wǎng)污染越來越嚴重，電能質(zhì)量嚴重下降。治理電網(wǎng)諧波污染的一個有效手段是，利用有源電力濾波器(ActivePowerFilter，APF)進行電力系統(tǒng)諧波抑制。APF的工作原理是，指令電流檢測電路對補償對象的電壓和電流進行檢測，得到反向的補償電流指令信號，該信號經(jīng)電流跟蹤控制電路得出補償電流，補償電流與負載電流中的諧波電流抵消，從而達到抑制諧波和補償無功的目的。有源電力濾波器具有

2、響應(yīng)快、補償效果好和能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)補償?shù)膬?yōu)點。因此，APF得到了廣泛且深入的研究和應(yīng)用。
　　 本文首先對電網(wǎng)中的電能質(zhì)量問題進行說明，然后簡要介紹有源濾波技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀。接著，針對影響APF補償效果的兩個重要環(huán)節(jié)--檢測和控制方法，進行較為詳細的研究和探討。
　　 在檢測方面，對當前諧波檢測的各類方法進行介紹和比較，并對d-q檢測法進行仿真研究，以驗證其有效性。
　　 在控制方法上，對APF的數(shù)學(xué)模型進行詳細的

3、推導(dǎo)和分析。在d-q坐標系下，APF的數(shù)學(xué)模型是一個耦合的非線性系統(tǒng)，針對該系統(tǒng)，本文采用兩種方法來設(shè)計控制器，一種是采用PI調(diào)節(jié)的前饋解耦控制方法，另一種是基于狀態(tài)反饋精確線性化的變結(jié)構(gòu)控制方法。針對狀態(tài)反饋精確線性化解耦部分，分別從輸出功率和電流作為狀態(tài)變量的角度對APF的數(shù)學(xué)模型進行解耦，通過分析比較，本文采用以電流為狀態(tài)變量結(jié)合變結(jié)構(gòu)控制的方法設(shè)計控制器。APF直流側(cè)電容電壓的穩(wěn)定是由PI調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。
　　 設(shè)計好AP