基于改進型諧波檢測方法的并聯型有源濾波器的閉環控制
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圖1中,T為電源周期。這種改進型諧波電流檢測方法用簡單的積分、延時加增益環節來代替傳統ip,iq方法中的低通濾波器,將檢測方法的延時減少到1/6個電源周期。如果需要同時補償諧波和無功分量,只需要檢測出/ip。
需指出,式(1)中只要求三相電流ia,ib,ic對稱,對其中是否包含零序分量不作要求,加上此方法快速的動態響應,這種改進的方法可以推廣到單相電路中,推廣的關鍵是構造對稱的三相電流,如圖2所示。
圖2中,il為單相電流的瞬時值,T為電源周期。這里由單相構造三相,有2T/3的構造延時,加上檢測方法T/6的延時,改進型方法用于單相電路時總的延時為5T/6。在三相四線電路和三相不平衡負載的場合中,只要將單相檢測的方法分別應用于每一相,就可以快速準確地檢測出每一相的諧波和無功電流。 
2 電流閉環跟蹤和直流側電壓控制
APF在檢測出諧波電流信號后,需要采用合適的控制策略來產生驅動逆變器的開關信號,最終由逆變器輸出補償電流。
三角載波方法可以使主電路器件的開關頻率固定并且很容易利用數字處理芯片實現,本文采用這種方法進行電流跟蹤控制,如圖3所示。本文將實際補償電流ic和檢測環節得到的指令信號ic進行比較,形成了電流的閉環跟蹤控制。
為了減輕系統的復雜程度,可以在控制中增加逆變器直流側電壓控制。本文對直流側電壓的控制是通過在檢測模塊中增加直流側控制部分來實現的,如圖4所示。
對APF而言,瞬時無功功率不會導致其交流側和直流側的能量交換。從能量平衡角度來講,忽略APF的開關等損耗,流入APF的有功能量只使電容上的電壓發生變化,因此調節系統的有功能量就能進行逆變器直流側的電壓控制。
圖4中 
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式中,Ucdr,Ucdf分別是直流側電壓Ucd的給定值和反饋值,兩者之差經PI調節器后得到調節信號Δip,它疊加到瞬時有功電流的直流分量/ip上,這樣使得APF的補償電流中包含一定的基波有功電流分量,從而使APF的直流側與交流側交換能量,將Ucd調節至給定值。
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