单相有源电力滤波器单极调制控制策略的改进 improved unipolar modulation scheme of single-phase apf.pdfVIP

第31卷第8期 电力自动化设备 V01．3lNo．8 Elet、tricPowerAutomation 1年8月 Equipment @201 Aug．2011 单相有源电力滤波器单极调制控制策略的改进 马亚杰，胡 钢，戴卫力 (河海大学计算机与信息学院，江苏常州213022) 摘要：阐述了单相有源电力滤波器双极调制和单极调制2种单周控制策略。根据单极调制控制有源电力滤 波器工作原理，改变开关器件的动作过程，提出一种改进的单极调制控制策略．详细分析系统工作过程的等 效电路，并推导其控制目标方程。同时设计了单周控制电路和开关器件驱动信号逻辑选择电路。该方法不需 要变压器和加法器．简化了单极调制的单周控制电路和逻辑选择电路。最后．运用Matlab对带非线性负载 时各模型进行仿真。仿真结果表明，改进型单极调制控制策略可以补偿电源电流直流分量，并且在相同开关 频率条件下其电流纹波大小约为双极调制的一半。 关键词：单周控制；有源滤波器：双极调制；单极调制；等效电路；控制 713+．8 中图分类号：TN 文献标识码：A 路如图1所示。 0 引言 Contr01)是一种非 单周控制：¨OCC(OneCycle 线性控制技术．其基本思想是控制开关占空比．在每 个周期使开关变量的平均值与控制参考电压相等或 成一定比例。该技术能跟踪参考电压值，无稳态误 图1单相并联APF电路图 差．也不存在暂态误差[z|。 shuntAPF Fig．1Single·phase 有源电力滤波器APF(Active PowelFilter)是一 1．2双极调制控制策略 种动态抑制谐波并可以同时补偿无功功率的设备[3]。 图2(a)是经典的单周控制APF的控制电路图。 传统的APF需要准确、实时地检测有害电流，对电 即双极调制控制。其电路工作过程如下：0tdT, 流进行准确的跟踪控制[43。而将单周控制应用于APF 时，控制电路使用带置位的积分器、触发器、比较器、 导通，V仉VB关断。这样电路中M击交替输出2种电 一些线性元件和若干逻辑电路．不需要乘法器。不需 平一‰和Mdc。Eh上述控制过程得控制目标方程【13]： 要检测电源电压、负载电流，因此降低了成本。简化 u。(￡)(1—2d)=R。i。(￡) (1) 了电路结构。 由于￡远大于电网频率，则在一个开关周期内 经典的单周控制APF【5]由于控制策略的不足．U。(t)相当于常数，则 存在着电流直流分量和纹波较大的问题。近年来，不 1 f dT, 1 (2) 少学者致力于单周控制APF的研究．提出了各种改 }j。‰(￡)d归}u。(t)dT。=du。(t)