重復控制在諧波抑制與無功補償裝置中的應用研究.pdf

1、隨著電網(wǎng)的不斷現(xiàn)代化和智能化，電力電子設備在電網(wǎng)運行、輸電等方面占了很大的應用領域，電子設備使電網(wǎng)的控制和優(yōu)化變得簡單，但由于自身的非線性特性產(chǎn)生了大量的諧波電流，也消耗了無功功率。與此同時，在企業(yè)生產(chǎn)和人們生活中，非線性感性負載使用越來越多，如電動機、電弧爐以及各種家用電器，都在消耗無功功率同時也產(chǎn)生了諧波。使電網(wǎng)的電流波形嚴重畸變，并且電網(wǎng)系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，不符合國家對電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。有源電力濾波器(APF)是目前應用和研究最

2、為廣泛的抑制諧波和補償無功電流的電力電子裝置，其性能可靠，控制方式靈活。
　　 本文以三相三線制的APF系統(tǒng)為研究對象，介紹了APF的結構和原理，推導了其數(shù)學模型。在諧波和無功電流的檢測中采用了ip-iq檢測方法，該方法中低通濾波器的選擇會對檢測結果產(chǎn)生較大影響，本文采用二階的數(shù)字式巴特沃斯濾波器。在電流的跟蹤控制方法中，采用PI加重復控制器組成的復合控制器對指令電流進行精確跟蹤，使系統(tǒng)能同時滿足動態(tài)性能和穩(wěn)定性。
　　

3、 應用MATLAB/SIMULINK仿真軟件搭建了系統(tǒng)的檢測電路、主電路和控制電路仿真模型，控制電路分別采用PI調(diào)節(jié)器和復合控制器，對比了負載穩(wěn)定和變化時的諧波補償效果，仿真結果表明，復合控制時系統(tǒng)有較高的補償精度，并且動態(tài)性能與單獨PI調(diào)節(jié)器時相當;建立了諧波無功同時補償?shù)姆抡嫦到y(tǒng)，仿真波形、數(shù)據(jù)都表明APF在補償無功方面效果良好。
　　 為使APF系統(tǒng)實用化，在實驗平臺上搭建了APF的檢測電路、驅(qū)動電路、主電路以及故障保護等

4、硬件電路，指令電流的計算和控制方法實現(xiàn)是在DSP2812中完成，主電路采用智能功率模塊IPM(PM25RSK120)。編寫了整個試驗系統(tǒng)的主程序以及各個功能模塊子程序，以硬件平臺為基礎在CCS2.2中加以調(diào)試，實驗結果證明了本文所采用方法的可行性。
　　 最后在APF實驗系統(tǒng)中單獨應用了空間矢量脈寬調(diào)制法SVPWM，編寫了控制算法程序，并調(diào)試得到實驗結果，實驗結果也證實了該方法在APF中應用的有效性，為以后進一步改進實驗系統(tǒng)補償