单周控制三电平单相有源电力滤波器的仿真研究 simulation study on three-level single-phase active power filter with one-cycle control.pdfVIP

嘭毫量胡2007年第26卷第2期 单周控制三电平单相有源电力 滤波器的仿真研究 髑 林1 张 海1，2 万蒸杰1，3 夏 雪1 雷 鹏1 (1．墓庆大学高电压与电工新技术教育部重点实验室400044 621000 2。四川省绵阳市电业局 3．广东省建筑设计研究院 510010) 摘 幕 提出一种单周控制的三电平单相有源电力滤波器。它提高了系统承受的电压和功率 等级，减小了功率器件承受的电压应力，控制器结构简单，具有控制精度高，补偿效果好的特 点。适合于大瑭率蠢邀篷爨合，舞亍箍广舞王翌建餍。在建盘数学攮鍪蟪基穗上进季亍了仿真赞 究，仿真绪果证明其热有很好的动静态补偿性能，能有效地补偿系统谐波，提高输电线功率因数 和传输效率。 关键试 三毫乎 有源毫力滤渡器 单震控裁 (1)开关调裁频率毽定。 1零l言 (2)能在一个周期内消除开关变量和控制参考 Power 有源电力滤波器(ActiveFilter，APF)信号之间的稳态和动态误差。 是震予捧裁谐波、季}褛无功的有效手段之一。健是 (3)擦错器蓠零。革震控籍器基本出控裁器、 以目前电力电子器件的工艺水平，蕊功率处理能力 几个比较器、几个积分器及时钟组成，其中控制器 翻开关频率之闯魁矛垂的，往往功率越大，开关频 可先RS触发器或D触发器等。 率越低，在菜些大功率疲用场合，传统的应用两电 (4)撬电源干扰麓力强，簧棒性好。 平变换器拓扑庳尊APF已缀不能满足人们对高滕和 近年来，单周控制已经成功地应用于雎相有源 大功率熬要求。在现有功率器件承平没有本艨突破 电力滤波器中，文献·[4]和文献[5]中分别对单 酶情况下，多电平变换器技术就成为一种具有代表 周控糕单稿有源电力滤波器的双极谴积攀极经模式 性和较为理想的解决方案，这种变换器可以用低耐 进行了研究，文献[6]和文献[7]在对单周控制 压懿器停实现离援太袭率辕窭，改善输出电压波 攀糨有源电力滤波器的直瀛问题相稳定性阀题进行 形，减小输出电压波形畸变；以较低的开关频率获 分析瓣基础上，提出了双舔控截策略释双向互补控 得和离开关频率下两电平变换器相近THD值的输 制策略。本文提出一种单周控制的三电平单相有源 窭宅摄波形，开关按耗夺，效率赛。謦翦，多电乎 邀力滤波器，理论分橱翻仿真结果涯实，本文所提 变换器已经成功地应餍予兰襁三线制有源电力滤波 感的单蕊控制酶三电平单框有源电力滤波器不仅肇 器和功率因数校正器呼1等场合。 构简单，1丽i且具有很好的动态和静态补偿特性。 单鼹控裁法佟势一静菲线性控制法，最早蠡美蓬 2三电平单柜畜源耄杰滤波器霹单周控裁 学者KevHeM．Smedlev和SlobodanCuk提出B』。英基 本思想是：控制汗关占空比，使在每个周期内开关变 图1所示为采用单周控制的三电平单相有源电 量戆平蚜羹与控潮参考绩号穗等或成一定鲍赘，扶嚣 力滤波器，主电路是单稳二极警键控型三瞧平挢式 消除稳态和瞬态误差。其优点如下： 逆变器，其中Q1，Q2，…，分别秀开关s。，s2， …，的触发信号。为了防止同～桥臂上的开关器件 圊对导逶，{鏊要瀵足下藩豹约索