有源电力滤波器的控制策略综述.pdf

电气传动2007年第37卷第6期有源电力滤波器的控制策略综述有源电力滤波器的控制策略综述王建元张国富东北电力大学摘要:随着电力电子装置的广泛应用,大量的谐波和无功电流注入电网,引起电网污染,造成电能质量问题日益严重。有源电力滤波器(activepowerfilter,APF)是补偿电力系统谐波及无功功率的重要装置,其控制的实时性和准确性是实现有效补偿的一个关键。介绍了几种适合于有源电力滤波器的谐波电流检测方法和补偿电流控制策略的基本原理,进行了对比分析,并指出了它们各自的优缺点。控制策略的不断发展可使有源滤波器获得更好的性能和更广泛的应用。关键词:有源电力滤波器检测方法控制策略OverviewsofControlStrategyofActivePowerFilterWangJianyuanZhangGuofuAbstract:Withthewideapplicationofpowerelectronicequipmentsinpowersystem,moreharmonicandreactivecurrentarepouredintothepowersystem,whichcausepowerpollutionandmakethepowerqualityproblemincreasinglyserious.Activepowerfilter(APF)isanimportantequipmenttocompensateharmonicandreactivecurrentinpowersystemandthekeyoftheeffectivecompensationliesinthereal2timeandaccuratecontrol.Thefundamentalprinciplesofseveraldetectmethodsofharmoniccurrentandcontrolstrategiesofcompensatecurrentwerepresented,oncontrastanalysiswascarried,andtherespectivemeritanddemeritofthesecontrolstrategieswerepointedout.Withthecontinuousdevelopmentofthecontrolstrategy,activepowerfilterwillachievehigherperformancesandwiderapplication.Keywords:activepowerfilterdetectmethodcontrolstrategy作性能决定于主电路构成元件及其控制系统,当1引言APF主电路确定后,控制方法成为决定其输出性随着电力电子技术的飞速发展,越来越多的能和效率的关键。电力电子装置被广泛应用到各个领域,近年来配APF的控制主要由谐波信号的检测和补偿电网中整流器、变频调速装置、电弧炉等非线性分量的产生两大部分组成。如图1所示,APF通负荷不断增加,这些负荷的非线性、冲击性和不过检测电路检测出电网中电流/电压的畸变部分,平衡的用电特性,使电网中暂态冲击、无功功然后采用某种控制方式控制功率电路产生相应的率、高次谐波及三相不平衡问题日趋严重,对公补偿电流分量,并注入到电网中,以达到消谐的目用电网的供电质量造成了严重影响,因此,消除的。本文针对几种适合于APF的补偿电流检测电网中的谐波污染已成为电能质量研究中的一个重要课题。有源电力滤波器(APF)是一种消除电网谐波的有效装置,具有高度可控和快速响应的特性,它不仅能补偿各次谐波,还可抑制闪变、补偿无功,有一机多能的特点。其滤波特性不受系统阻抗的影响,同时还具有自适应功能,可自动跟踪补偿变化的谐波。作为一种新型电力电子装置工,APF图1APF原理图6©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net有源电力滤波器的控制策略综述电气传动2007年第37卷第6期方法和控制策略,分别进行对比分析,并指出了它较小。但是该方法需要进行FFT变换及其反变们各自的优缺点。换,计算量非常大,因而有较大的时间延迟。当电网电压波形畸变严重或者频率波动时,将会引2补偿电流的检测方法起较大的非同步采样误差,对谐波电流的检测精2.1提取基波分量法度影响很大。该方法是最早被采用的谐波电流检测方法,2.4基于采样保持原理的谐波电流检测法其原理是使用带通(或带阻)滤波器将基波电流文献[3]中,J.W.Dixon等人提出了一种应从检测的电流中分离出来,从而得到高次谐波电用采样/保持电路来实现谐波、无功电流和不平衡流作为补偿对象。该