消除有源電力濾波器系統(tǒng)振蕩的控制方法仿真分析
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改進后控制方式的結構如圖6、7所示。圖中G1(s)、G2(s)是無源濾波器分別以icL、ih為輸入，ih、is為輸出的傳遞函數(shù)。由于系統(tǒng)本身包含有微分成分，容易振蕩，對干擾信號敏感，采用局部反饋，既可以實現(xiàn)在串聯(lián)校正中改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能和暫態(tài)性能的作用，又可以抑制諧振干擾信號的影響。同時，該局部反饋主要作用在高通濾波器上，對其它部分沒有太大的影響。另外，由于該反饋的引入，前向通道的增益有所降低，系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高了。和前面介紹的三種方式相比，不僅能很好地消除振蕩，濾除高頻諧波，而且結構比較簡單，無須復雜的算法，很容易實現(xiàn)。本文引用地址：http://www.antipu.com.cn/article/159946.htm
圖6 檢測負載側電流控制方式改進后結構圖
圖7 檢測電網(wǎng)側電流控制方式改進后結構圖
仿真中電網(wǎng)頻率為50Hz，三相有源電力濾波器開關器件工作頻率為20kHz。非線性負載為三相整流器，后接20mH電感和2Ω電阻。高通濾波器采用50μF的電容。仿真結果如圖8、9、10、11和表1所示。
表1 兩種傳統(tǒng)控制方式改進前后仿真結果比較
| 控制方式 | 電網(wǎng)側電流畸變率 | 公共點電壓畸變率 |
|---|---|---|
| 未補償時 | 23.5％ | 7.90％ |
| 檢測負載電流控制方式 | 8.66％ | 9.22％ |
| 檢測電網(wǎng)側電流控制方式 | 5.06％ | 5.52％ |
| 改進后檢測負載電流控制方式 | 1.82％ | 2.78％ |
| 改進后檢測電網(wǎng)側電流控制方式 | 1.61％ | 3.33％ |
圖8 傳統(tǒng)檢測負載電流控制方式下電網(wǎng)側電流和負載電壓
圖9 改進后檢測負載電流控制方式下電網(wǎng)側電流和負載電壓
圖10 傳統(tǒng)檢測電網(wǎng)側電流控制方式下電網(wǎng)側電流和負載電壓
圖11 改進后檢測電網(wǎng)側電流控制方式下電網(wǎng)側電流和負載電壓
從表1可以看出，對原來控制方式進行改進后電網(wǎng)側電流和公共點電壓的畸變率有效地降低了。對比圖8和9，圖10和11也看出控制方式改進后有源濾波器的電網(wǎng)側電流和公共點電壓的波形有了較大的改善，更接近正弦形。總之，有源濾波器的性能得到了較大的提高。
5 結語
從前面的分析和仿真結果可以看出，本文提出的這種新型控制方式不僅很好地消除了振蕩，濾除了諧波，而且還能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，控制算法也極其簡單，具有很好的推廣價值。缺點是需要檢測的電流信號數(shù)量增加了。
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