消除有源電力濾波器系統振蕩的控制方法仿真分析
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改進后控制方式的結構如圖6、7所示。圖中G1(s)、G2(s)是無源濾波器分別以icL、ih為輸入，ih、is為輸出的傳遞函數。由于系統本身包含有微分成分，容易振蕩，對干擾信號敏感，采用局部反饋，既可以實現在串聯校正中改善系統穩態性能和暫態性能的作用，又可以抑制諧振干擾信號的影響。同時，該局部反饋主要作用在高通濾波器上，對其它部分沒有太大的影響。另外，由于該反饋的引入，前向通道的增益有所降低，系統的穩定性提高了。和前面介紹的三種方式相比，不僅能很好地消除振蕩，濾除高頻諧波，而且結構比較簡單，無須復雜的算法，很容易實現。本文引用地址：http://www.104case.com/article/159946.htm
圖6 檢測負載側電流控制方式改進后結構圖
圖7 檢測電網側電流控制方式改進后結構圖
仿真中電網頻率為50Hz，三相有源電力濾波器開關器件工作頻率為20kHz。非線性負載為三相整流器，后接20mH電感和2Ω電阻。高通濾波器采用50μF的電容。仿真結果如圖8、9、10、11和表1所示。
表1 兩種傳統控制方式改進前后仿真結果比較
| 控制方式 | 電網側電流畸變率 | 公共點電壓畸變率 |
|---|---|---|
| 未補償時 | 23.5％ | 7.90％ |
| 檢測負載電流控制方式 | 8.66％ | 9.22％ |
| 檢測電網側電流控制方式 | 5.06％ | 5.52％ |
| 改進后檢測負載電流控制方式 | 1.82％ | 2.78％ |
| 改進后檢測電網側電流控制方式 | 1.61％ | 3.33％ |
圖8 傳統檢測負載電流控制方式下電網側電流和負載電壓
圖9 改進后檢測負載電流控制方式下電網側電流和負載電壓
圖10 傳統檢測電網側電流控制方式下電網側電流和負載電壓
圖11 改進后檢測電網側電流控制方式下電網側電流和負載電壓
從表1可以看出，對原來控制方式進行改進后電網側電流和公共點電壓的畸變率有效地降低了。對比圖8和9，圖10和11也看出控制方式改進后有源濾波器的電網側電流和公共點電壓的波形有了較大的改善，更接近正弦形。總之，有源濾波器的性能得到了較大的提高。
5 結語
從前面的分析和仿真結果可以看出，本文提出的這種新型控制方式不僅很好地消除了振蕩，濾除了諧波，而且還能提高系統的穩定性，控制算法也極其簡單，具有很好的推廣價值。缺點是需要檢測的電流信號數量增加了。
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