混合有源電力濾波器的仿真研究
(2)電流跟蹤控制模塊的建立由于有源電力濾波器產生的補償電流應實時跟隨其指令電流信號的變化,即具有很好的動態響應特性,因此其控制大多采用跟蹤型控制技術。把希望輸出的波形作為指令信號,把實際波形作為反饋信號,通過比較兩者的瞬時值決定逆變電路各器件的通斷,使實際的輸出跟蹤指令信號發生變化。目前主要采用滯環比較器的瞬時值比較方式(hysteresis control)和三角波線性比較方式(tri-angle wave linear control),這里采用后者。本文引用地址:http://www.104case.com/article/188680.htm
4 混合型有源電力濾波器電路的建立
混合型有源電力濾波器電路結構如圖2所示。
由無源和有源濾波器構成的混合濾波器有兩種基本連接方式:串聯型(SHAPF)和并聯型(PHAPF),這里采用后者。其中,特定次諧波主要由無源濾波器補償,采用多個單調諧濾波器組成,單調諧濾波器的調諧頻率根據被補償對象的諧波成分確定,無源濾波器可由5次、7次和11次單調諧濾波器構成。有源濾波器采用電壓型逆變器,輸出各次諧波電壓的疊加,用以濾除電網的部分諧波并抑制電網阻抗與無源濾波器之間的諧振。輸出濾波器采用LC低通濾波器,用以濾除電壓型逆變器開關器件產生的高頻毛刺。
5 仿真分析
有源電力濾波器采用PSIM進行仿真計算,其參數設置為:有源電力濾波器電網電壓為線電壓 380 V,頻率為50 Hz。諧波源為常見的晶閘管三相橋式整流電路帶感性負載,主要諧波含量為5次,7次諧波。有源濾波器作用下的仿真結果如圖3所示,圖4為其仿真結果的傅里葉分析。
由仿真結果可看出,未投入有源電力濾波器前的負載電流諧波很大,投入有源電力濾波器可抵消嚴重畸變的電網諧波電壓,使負載諧波電流相對基波總畸變率THD 由30.44%下降為5.3%(其中5次、7次、11次諧波分別下降了25.12%、5.56%、4.74%),對于高次諧波也有良好的濾波特性。電網電流的波形在經過補償后接近為正弦波,有源電力濾波器具有良好的濾波效果。但僅在有源濾波器的控制作用下,補償電流約為70 A,有源濾波器承擔的補償容量較大。因此,可以將補償含量較大的低次諧波任務由無源濾波網絡承擔。對圖2所示的混合有源電力濾波器進行仿真實驗,結果如圖 5所示。
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