直流侧并联型有源电力滤波器的可控性及其统一控制策略.pdf

2008年2月电工技术学报Vol.23No.2第23卷第2期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYFeb.2008直流侧并联型有源电力滤波器的可控性及其统一控制策略杜雄周雒维谢品芳（重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室重庆400044）摘要直流侧并联型有源电力滤波器并联在整流桥的直流侧，实现谐波治理的功能。本文提出了直流侧并联型有源电力滤波器正常工作的两个可控性条件，一是有源滤波器可以控制为一个受控电流源，二是有源滤波器的输入平均功率为零才能保证在逆变器直流侧选用无源储能元件。根据提出的两个条件分别分析验证了单相和三相直流侧有源电力滤波器的可控性。根据单相和三相直流侧有源电力滤波电路功能上的相似性，提出了基于单周控制的无需进行谐波电流检测的统一控制策略，稳态和动态实验结果证明了统一控制策略的正确性。关键词：整流桥有源电力滤波器可控性控制策略中图分类号：TM48TheControllabilityofParallelDCSideActivePowerFilterandUnifiedControlStrategyDuXiongZhouLuoweiXiePinfang（StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnologyChongqingUniversityChongqing400044China）AbstractDCsideactivepowerfilterwhichisparalleledindcsideofrectifiercansuppresstheinputharmoniccurrentoftherectifier.Twocontrollabilityconditionswhichensuretheoperationofdcsideactivepowerfilter(APF)areproposed.ThefirstoneisthatdcsideAPFshouldbecontrolledtoacontrolledcurrentsource,andanotheroneisthattheaverageinputpowerofAPFshouldbezero,andthesecondonemakesitpossibletousethepassiveenergystorageelement.Accordingtotheproposedcontrollableconditions,thecontrollabilityofsingle-phaseandthree-phasedcsideAPFisanalyzed.Aunifiedcontrolstrategybasedononecyclecontrolisproposedtocontrolthesingle-phaseandthree-phasedcsideAPF.Byusingone-cyclecontrol,thereisnoneedtosenseandcalculatetheharmoniccurrentcomponents.Thesteadyanddynamicexperimentalresultsverifiedthecorrectnessofthecontrolstrategy.Keywords：Rectifier,activepowerfilter,controllability,controlstrategy器仅处理部分功率，因而针对同样的整流桥负载，引言1相比处理全部负载功率的功率因数校正器来说，有单相和三相整流桥负载的应用广泛，是一种主源滤波器的容量更小。传统的有源电力滤波器并联要的谐波源。对整流桥负载进行谐波治理，功率因在交流电网，可称之为交流侧有源电力滤波器数校正技术是普遍采用的技术。由于有源电力滤波（APF）。针对整流桥负载，文献[1-4]提出了直流侧有源电力滤波器，并联在整流桥的直流侧，该直流国家自然科学基金（50507020）和重庆市科委自然科学重点基金侧APF工作在电压电流两个象限，相比工作在电压(2005BA6017)资助项目。电流四个象限的交流侧APF，直流侧APF所用高频收稿日期2006-12-11改稿日期2007-05-16128电工技术学报2008年2月开关数量少。直流侧APF与功率因数校正器相比，正弦波。仅需补偿谐波和无功功率，针对同样的负载，所处理的功率更小；与传统的交流侧APF相比，所用到的高频开关数量减少，具有更小的开关应力，因而可以减少谐波治理装置的成本。虽然直流侧APF仅限于对整流桥负载进行谐波治理，但由于与功率因数校正器和交流侧APF相比，其成本低，而且整图1单相并联型直流侧