雙重優(yōu)化以解決APF中諧振問題
發(fā)布時間:2022-01-25 02:03
隨著有源電力濾波器(APF)的迅速普及,LCL濾波器引發(fā)的諧振問題成為頻發(fā)問題之一。由于LCL濾波器產(chǎn)生的諧振會嚴(yán)重干擾補償后的波形,極大的影響了APF性能,更嚴(yán)重時會造成設(shè)備毀壞。為此,通過雙重優(yōu)化的方式在改良LCL濾波器結(jié)構(gòu)的同時優(yōu)化重復(fù)控制算法來消除諧振頻率峰點,實現(xiàn)提高補償效率和設(shè)備穩(wěn)定性的目標(biāo),讓APF的性能最大化。實驗樣機測試結(jié)果表明該設(shè)計方案可靠有效。
【文章來源】:電力電子技術(shù). 2020,54(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖6實驗結(jié)果1??Fig.?6?Experimental?result?1??通過改良重復(fù)控制之后的波形如圖7a所示,??補償后電流波形無干擾,補償效率大幅度提升
圖7實驗結(jié)果2??Fig.?7?Experimental?result?2??(上接第3頁)??
?對于使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)的APF,非線??性負(fù)載造成的諧波部分主要集中出現(xiàn)在中低頻段??的奇次倍頻上,高頻段出現(xiàn)的諧波比較少。所以設(shè)??計的補償器應(yīng)該著重考慮中低頻段的控制??效果和高頻段的不穩(wěn)定問題。??6重復(fù)控制器參數(shù)設(shè)計??綜合上述的參數(shù)分析,為了解決LCL中諧振??頻率峰點問題采取以下參數(shù)設(shè)計,波特圖如圖4??所示。(?〇〇為低通濾波器,模小于1,其形式為:??0(z)=(0.036?14+0.036?14z-')/(?1-0.927?Iz'1)?(6)??圖5控制器最終的波特圖??Fig.?5?Bode?diagram?of?controller?eventually??通過仿真改進后的重復(fù)控制,證明該控制系??統(tǒng)在中低頻段增益足夠高,在高頻段可以快速衰??減,在指定頻率下抵消諧振峰值點,達(dá)到目的。??7實驗結(jié)果與分析??為了驗證所提出的改進控制策略的正確性和??有效性,在三相四線并聯(lián)APF樣機上進行實驗。??其中改良前受LCL濾波器的諧振頻率干擾的補??償后電流波形見圖6a,可見補償電流畸形嚴(yán)重,??補償效率受到極大的影響,APF的性能發(fā)揮不好。??該波形經(jīng)過FFT分析之后見圖6b,可見該實驗樣??諧振頻率峰點,采用Z?(z)的形式為一個二階低通??濾波器和兩個陷波器串聯(lián),由于諧振頻率的變化??性,通過擴大陷波器的范圍,來消除諧振峰值點,??以解決諧振頻率峰點對APF造成的影響。改進的??補償器Z)(2)形式如下:??D(z)=L(z)Fi(z)F2(z)?(7)??式中:LG)為傳統(tǒng)的二階低通濾波器。??L(2)的作用是將目標(biāo)的中低頻增益校正為1,??消除高頻增益,提高系
【參考文獻】:
期刊論文
[1]針對直流型負(fù)載的有源電力濾波技術(shù)研究[J]. 龔圣高,任瑾. 自動化應(yīng)用. 2017(06)
[2]應(yīng)用于VSC-HVDC解耦和諧波抑制的控制策略[J]. 郭磊,張英敏,李興源. 電測與儀表. 2016(02)
[3]電壓型有源電力濾波器在化工行業(yè)諧波治理中的應(yīng)用[J]. 楊凌波,張尚春. 電氣傳動自動化. 2014(04)
[4]一種新型三相混合電力濾波器的研究[J]. 曾志東,楊君,王躍,王兆安. 電力電子技術(shù). 2003(03)
本文編號:3607703
【文章來源】:電力電子技術(shù). 2020,54(02)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
圖6實驗結(jié)果1??Fig.?6?Experimental?result?1??通過改良重復(fù)控制之后的波形如圖7a所示,??補償后電流波形無干擾,補償效率大幅度提升
圖7實驗結(jié)果2??Fig.?7?Experimental?result?2??(上接第3頁)??
?對于使用脈沖寬度調(diào)制(PWM)的APF,非線??性負(fù)載造成的諧波部分主要集中出現(xiàn)在中低頻段??的奇次倍頻上,高頻段出現(xiàn)的諧波比較少。所以設(shè)??計的補償器應(yīng)該著重考慮中低頻段的控制??效果和高頻段的不穩(wěn)定問題。??6重復(fù)控制器參數(shù)設(shè)計??綜合上述的參數(shù)分析,為了解決LCL中諧振??頻率峰點問題采取以下參數(shù)設(shè)計,波特圖如圖4??所示。(?〇〇為低通濾波器,模小于1,其形式為:??0(z)=(0.036?14+0.036?14z-')/(?1-0.927?Iz'1)?(6)??圖5控制器最終的波特圖??Fig.?5?Bode?diagram?of?controller?eventually??通過仿真改進后的重復(fù)控制,證明該控制系??統(tǒng)在中低頻段增益足夠高,在高頻段可以快速衰??減,在指定頻率下抵消諧振峰值點,達(dá)到目的。??7實驗結(jié)果與分析??為了驗證所提出的改進控制策略的正確性和??有效性,在三相四線并聯(lián)APF樣機上進行實驗。??其中改良前受LCL濾波器的諧振頻率干擾的補??償后電流波形見圖6a,可見補償電流畸形嚴(yán)重,??補償效率受到極大的影響,APF的性能發(fā)揮不好。??該波形經(jīng)過FFT分析之后見圖6b,可見該實驗樣??諧振頻率峰點,采用Z?(z)的形式為一個二階低通??濾波器和兩個陷波器串聯(lián),由于諧振頻率的變化??性,通過擴大陷波器的范圍,來消除諧振峰值點,??以解決諧振頻率峰點對APF造成的影響。改進的??補償器Z)(2)形式如下:??D(z)=L(z)Fi(z)F2(z)?(7)??式中:LG)為傳統(tǒng)的二階低通濾波器。??L(2)的作用是將目標(biāo)的中低頻增益校正為1,??消除高頻增益,提高系
【參考文獻】:
期刊論文
[1]針對直流型負(fù)載的有源電力濾波技術(shù)研究[J]. 龔圣高,任瑾. 自動化應(yīng)用. 2017(06)
[2]應(yīng)用于VSC-HVDC解耦和諧波抑制的控制策略[J]. 郭磊,張英敏,李興源. 電測與儀表. 2016(02)
[3]電壓型有源電力濾波器在化工行業(yè)諧波治理中的應(yīng)用[J]. 楊凌波,張尚春. 電氣傳動自動化. 2014(04)
[4]一種新型三相混合電力濾波器的研究[J]. 曾志東,楊君,王躍,王兆安. 電力電子技術(shù). 2003(03)
本文編號:3607703
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