用于0.4kV微电网的四桥臂APF改进型控制策略研究

采用无谐波检测控制原理,提出一种基于多内模原理的四桥臂APF改进型控制策略。首先通过等量代换直接将网侧电流、直流母线电压作为状态变量,建立四桥臂APF在αβγ静止坐标系下的数学模型。然后,针对应用于0.4 kV微电网的四桥臂APF的特殊要求:功率波动频繁、动态响应速度快,在αβγ静止坐标系下采用所提出的四桥臂APF改进型控制策略,即由比例积分PI、矢量谐振VR、重复控制RC构成的多内模复合控制器作为四桥臂APF的电流环控制器,使得四桥臂APF具有动态响应速度快、稳态精度高、计算量小的特点,为0.4 kV微电网的优质电能提供保障。最后通过仿真和实验验证所提控制策略的可行性。

四桥臂APF定频模型预测电流控制

针对传统的模型预测控制(model predictive control,MPC)策略采样频率高以及开关频率不固定的缺点,提出一种应用在三相四桥臂APF中的定频模型预测电流控制(model predictive currentcontrol with fixed switching frequency,FSF-MPCC)策略。该方法通过定位电网电压矢量在αβγ坐标系下的位置,根据其所在扇区内的电压矢量对电流变化率的影响,以电流误差最小为目标计算出各电压矢量的作用时间,并结合空间矢量调制原理,使系统定频运行。与传统的MPCC相比,该方法补偿后电流畸变率更小,补偿精度更高,且动态性能优越。仿真与实验均验证了该方法的有效性。

并联型四桥臂有源电力滤波装置的研制

随着非线性负荷的应用越来越广泛,造成三相四线配电系统中线电流不仅数值增大,并且谐波含量高,对配电系统的正常运行造成危害。研制具有补偿中线电流能力的有源滤波器(APF)装置具有重要的现实意义。本文以某大学250KVA三相四线并联APF装置的研制过程为基础,给出了装置拓扑结构的选择,装置基本硬件结构及元件选择,装置的控制策略。仿真计算和实际装置的实验表明了该装置在补偿谐波,尤其是补偿中线电流方面具有良好的性能。

四桥臂有源滤波器的三电平3D-SVPWM控制策略研究

四桥臂有源滤波器(active power filter,APF)采用传统无差拍控制策略,动态性能好但控制精度差。重复控制动态性能差但控制精度好,两者结合可有效解决单独运用存在的缺陷,电流环采用无差拍重复控制保证响应速度与控制精度。传统三电平3D-SVPWM调制过程繁杂,提出将三电平空间矢量分解为两电平结构,进一步利用简化的两电平调制策略进行脉宽调制,提高APF效率。通过在MATLAB/SIMULINK中建立仿真模型,验证控制策略的正确性。