间谐波环境下并联有源电力滤波器系统设计-第2页-北极星输配电网

投稿

我要投稿

重复控制( repetitive control)可以实现对周期参考信号的跟踪和周期干扰信号的抑制，与 PI 控制、预测控制等相结合，可以实现对 PWM 变换器取得较好的电流控制性能。但重复控制系统对非周期信号的控制以及非周期信号的干扰抑制性能较差，因此需要寻求改善重复控制系统非周期控制性能的方法。解决的思路有：高阶重复控制器( HighOrder Repetitive Controller， HORC) [22]和自适应重复控制器 [23]，这些方法在改善控制系统性能的同时，增加了系统复杂程度，使得系统稳定性难以实现。如果将非周期信号看作干扰，采用干扰观测器与重复控制结合的方法也是解决重复控制非周期控制问题的思路。等价输入干扰(Equivalent InputDisturbance，EID)方法[24]与通常干扰观测器不同，并不是基于系统逆理论，是一种主动扰动抑制方法。这种方法结构简单、易于实现，可以用于重复控制器中，提高重复控制系统的非周期扰动抑制性能。

本文以三电平 SAPF 为研究对象，基于 CPT 功率理论的定义，研究了间谐波环境下 SAPF 指令谐波电流的检测，采用重复和 PI 复合的控制方式对电网电流谐波以及间谐波分量进行补偿，通过引入EID 控制器，提高了 SAPF 在非周期信号干扰下的控制性能，分析了所设计系统稳定性及灵敏度问题，给出了一种适合于间谐波环境下的 SAPF 系统设计方法。仿真和实验表明，所设计系统可以准确检测电网谐波、间谐波含量，有效对电网谐波和间谐波进行补偿。

1 基于小信号干扰 SAPF 数学模型

图 1 为二极管中点钳位式三电平变换器主电路拓扑，三电平变换器每相桥臂的四个开关可以组合出三种开关状态。