基于LCL濾波器的APF阻尼技術研究.pdf

1、有源電力濾波器(APF)是治理電力系統(tǒng)諧波污染最有效的手段。近年來，隨著非線性負載的不斷增加，諧波污染越來越嚴重，APF已成為研究的熱點。現(xiàn)在主流的APF并網(wǎng)接口均為單L型濾波器，其穩(wěn)定可靠、參數(shù)設計簡單，但對高頻開關紋波的衰減作用有限。為了進一步改善APF裝置的入網(wǎng)電流波形，盡可能減少注入電網(wǎng)的開關紋波含量，LCL濾波器得到廣泛關注。LCL濾波器擁有更強的紋波抑制能力，但其自身也存在諧振問題，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性必須對應用在APF上的

2、LCL濾波器的阻尼技術進行深入研究。
　　首先建立基于LCL濾波器的APF在靜止坐標系和同步坐標下的數(shù)學模型。通過數(shù)學模型發(fā)現(xiàn)，在同步坐標系下d、q軸間存在強耦合不適合進行控制器設計。同時研究了在考慮延時環(huán)節(jié)后的系統(tǒng)模型，為下文阻尼控制技術研究打好基礎。
　　LCL濾波器的參數(shù)與裝置的濾波效果密切相關，傳統(tǒng)的LCL濾波器參數(shù)設計方法往往針對特定一個濾波效果指標首先來確定一個參數(shù)。本文通過分析LCL濾波器參數(shù)與性能指標之間的關

3、系，利用圖示法確定參數(shù)的取值，保證參數(shù)滿足盡可能多的性能指標和限制條件。
　　針對LCL濾波器的諧振問題，常見的阻尼方法為無源阻尼和有源阻尼。為了減少無源阻尼中的阻尼損耗，本文分析了多種無源阻尼結(jié)構。針對有源阻尼方法，按照是否增加傳感器，研究了兩種有源阻尼方法。首先對于基于電流環(huán)內(nèi)數(shù)字濾波器的有源阻尼方法，以低通濾波器、滯后網(wǎng)絡和陷波器為例研究了其阻尼諧振的原理。再以反饋電容電流和電容電壓為例，研究反饋法有源阻尼技術的阻尼機制和控