基于重复控制的并联型混合有源滤波器高性能控制策略 high-performance control strategy based on repetitive control for shapf.pdfVIP

第32卷第10期 电力自动化设备 V01．32No．10 Automation o2012年10月 ElectricPower Equipment Oct．2012 基于重复控制的并联型混合有源滤波器高性能控制策略 洪 磊，陈 晓，陈国柱 (浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027) 摘要：由无源滤波器和有源滤波器串联构成的并联型混合有源滤波器适用于高压大容量的谐波补偿场合。 将重复控制引入并联型混合有源滤波器。先简单地介绍了并联型混合有源滤波器的基本工作原理，并对其进 行建模，在此基础上将重复控制应用于有源滤波器部分输出电压的控制，以提高其跟踪精度，进而改善混合 有源滤波器的谐波补偿效果。结合系统的模型，给出了其重复控制器设计和稳定性分析的方法。最后通过 MATLAB仿真研究，验证了该控制策略可以有效提高稳态补偿精度，同时具有良好的动态性能。 关键词：并联型混合有源滤波器；有源滤波器：电压控制；重复控制；补偿：仿真 中图分类号：TN713 文献标识码：A 谐波信号，在逆变器、UPS、APF中得到了广泛的应 0 引言 波电压的无静差跟踪．从而提高了SHAPF的谐波补偿 随着电力电子设备的大量应用．无功和谐波电流大 精度．同时重复控制中加入的快速通道．也保证了系统 量注入电网．直接影响供电质量。传统谐波和无功 MV．A 良好的动态性能。针对10kV电网系统的10 PoWerFilter)． 补偿主要采用无源滤波器PPF(Passive 但其存在滤波特性易受电网影响等固有缺陷．逐步被 模型，并和传统PI控制器进行了比较。仿真结果证 PoWerFiher)取代[1-2_。 有源电力滤波器APF(Active 明了该控制策略的的有效性。 APF虽然能解决PPF存在的问题．但由于成本较高． 不适合高压大容量场合的应用。 1 SHAPF的工作原理及建模 由PPF和APF组成的混合有源滤波器能有效 1．1 SHAPF的工作原理 兼顾性能和成本．成为近年来研究的热点[3-4]。日本 学者Hirohmi Akagi和HideakiFuiita于1991年提 通滤波器后与PPF串联组成。APF被控制为谐波电 出了由PPF和APF串联构成的并联型混合有源滤 压源，迫使负载中的谐波电流流人PPF．使电网电流 ActivePower 波器SHAPF(Shunt Hybrid Filters)．其 中不含谐波。为了降低系统损耗．PPF组仅采用5、7、 中APF被控制为谐波电压源．能有效改善PPF的滤 11次单调谐滤波器．同时去掉耦合变压器以节省成 波效果．适合于高压大容量补偿场合[引。很多学者对 本，适用于高压应用场合。 其进行了研