一種改進(jìn)的三相四開(kāi)關(guān)并聯(lián)型APF的研究.pdf

1、并聯(lián)型有源電力濾波器(SAPF，Shunt Active Power Filter)因其相對(duì)于無(wú)源電力濾波器具有可同時(shí)補(bǔ)償多次諧波、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無(wú)功功率、濾波性能不受電網(wǎng)參數(shù)影響、效率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速、過(guò)載能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)低壓配電網(wǎng)的諧波治理或電能質(zhì)量控制場(chǎng)合。將三相六開(kāi)關(guān)SAPF三相開(kāi)關(guān)橋臂的一相換成電容橋臂，使得流入電容橋臂的電流受另外兩相電流控制，要控制的開(kāi)關(guān)數(shù)量由6個(gè)降到4個(gè)，這樣就構(gòu)成了三相四開(kāi)關(guān)SAPF。開(kāi)

2、關(guān)數(shù)量的降低會(huì)使得開(kāi)關(guān)損耗降低，降低SAPF的散熱成本和功率開(kāi)關(guān)總成本。因此在低壓應(yīng)用場(chǎng)合，三相四開(kāi)關(guān)SAPF是一種非常經(jīng)濟(jì)的諧波抑制解決方案。
　　本文首先分別在abc三相靜止坐標(biāo)系和dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立了三相四開(kāi)關(guān)SAPF的數(shù)學(xué)模型，為后文中控制策略的選擇、控制器的設(shè)計(jì)以及調(diào)制策略的研究提供了理論基礎(chǔ)。同時(shí)由三相四開(kāi)關(guān)SAPF在abc三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)其固有缺陷----直流側(cè)兩電容電壓存在偏差以及對(duì)輸出電壓的影

3、響，必須進(jìn)行電容電壓平衡以保證三相四開(kāi)關(guān)SAPF正常工作及濾波性能。然后，在三相四開(kāi)關(guān)SAPF上運(yùn)用間接電流控制策略，使它的濾波性能不受諧波提取算法精度和速度的影響，還省去了用于提取諧波電流的負(fù)載電流傳感器。得益于電流內(nèi)環(huán)控制器PI-VPI控制器強(qiáng)大的控制性能，本文對(duì)三相四開(kāi)關(guān)SAPF進(jìn)行了改進(jìn)，省去了采樣輸出電流的電流傳感器，從硬件方面進(jìn)一步降低其成本。同時(shí)，本文還給出了三相四開(kāi)關(guān)SAPF直流側(cè)電容電壓平衡的控制方案，保證它能夠安全運(yùn)