基于無差拍SVPWM的有源濾波器研究

在實際情況中，系統中的電流有可能發生較大的突變現象，使得數字電流環中的參考電壓矢量超出變流器輸出的最大電壓，因此判斷其是否飽和是確保合適的空間矢量調制方法。若t1+t2≤Ts,則無需糾正，有：

式(12)中的T0為零矢量的作用時間。

(3)變流器觸發方案

選擇適當的空間基本矢量作用時間切換點調制方案是脈沖產生的前提條件。本文采用對稱七段式PWM方式，即以零矢量000作為開關周期的起始與結束，111為中間矢量，在實際系統中應當盡可能地減少開關狀態變化時所引起的開關損耗，因此每一個開關狀態都的遵守一個原則：每次開關狀態切換時只有一個開關運作。

調制順序為：000→100→110→111→110→100→000,圖5為調制后的變流器觸發脈沖信號。

4 基于Matlab 的仿真

通過Matlab 仿真，對無差拍SVPWM 控制策略的APF 建立仿真模型，仿真模型參數設計為：電抗L 為2 mH,線電壓380 V的三相交流電源，APF直流側電壓為800 V,負載為阻性負載與三相不控整流橋，其阻值為5 Ω，開關頻率8 kHz.電力有源濾波器Matlab 仿真如圖6所示，其仿真波形如圖7所示。

仿真結果表明，a相電流電流通過APF諧波補償后基本保持正弦。由此得出，APF具有較好的電流跟蹤與補償的效果。

5 實驗結果

在APF實驗中，采用DSP來實現無差拍SVPWM 控制策略，并將其應用于非線性負載中進行諧波補償。實驗設計參數：電源為線電壓為380 V 的交流電，交流側為電阻為5 mΩ，連接電抗2 mH,非線性負載側含有阻值5 Ω的電阻負載，在實驗系統中測得濾波器直流側電壓為800 V,采樣頻率為10 kHz.圖8為APF的實驗波形。

通過實驗波形與頻譜圖分析可以得出，當APF接入系統后，由圖8(c)可以看出無差拍SVPWM控制算法能夠取得較好的諧波電流跟蹤和補償的能力。由圖8(d)APF投入后電流的THD由26.7%變為5.6%,更進一步證明了無差拍SVPWM 控制策略擁有較好的電流跟蹤效果。

6 結論

本文采用無差拍SVPWM 作為濾波器的控制策略進行研究，通過預測算法預測出補償點流的參考值，而后再計算得出下一時刻的輸出電壓參考值，最后通過空間電壓矢量調制得出PWM 脈沖信號，實現補償電流得到較好跟蹤控制的目標。通過仿真與實驗該方法的可行性。仿真與實驗表明此方法能夠實現對系統補償電流的跟蹤控制，而且還具有良好的動態補償性能。