并聯(lián)型有源電力濾波器的自適應控制研究.pdf

1、近年來隨著電力電子技術的逐步發(fā)展，各類大功率電力電子設備等非線性負載越來越多地被接入電網，使得電網諧波、無功等在內的電能質量問題越發(fā)嚴重。有源電力濾波器作為能有效抑制電網諧波電流、實現(xiàn)無功補償?shù)脑O備，成為了解決電能質量問題重要的手段之一。并聯(lián)型有源電力濾波器（SAPF）具有輸出電流變化范圍寬，變化速度快的特點。所以輸出濾波器的特性對于APF的補償效果至關重要。而由于磁性材料的物理特性導致輸出濾波電感具有強非線性，且在輕載、重載條件下電感

2、量具有明顯差別，這對有源電力濾波器控制器的控制效果會產生極大的影響。所以本課題將并聯(lián)型有源電力濾波器作為研究對象，引入模糊控制及重復控制，研究在輸出濾波電感變化條件下的電流環(huán)自適應控制算法。
　　首先，建立并聯(lián)型有源電力濾波器的數(shù)學模型并對輸出濾波電感的非線性進行分析。通過分析APF的工作原理，確定并聯(lián)型有源電力濾波器的電路模型，并且進一步建立APF在ABC靜止坐標系、αβ靜止坐標系及同步旋轉坐標系下的數(shù)學模型。此外，研究磁性材料

3、本身性質的變化規(guī)律，對電感的非線性進行數(shù)學建模，進而得到電感量變化的仿真模型，對仿真結果進行分析，驗證電感量變化會影響APF的補償效果。
　　然后，設計基于模糊PI自適應控制的APF電流環(huán)控制器。對模糊控制器的基本組成及設計方法進行研究。針對在額定電感情況下的APF，設計了數(shù)字PI控制器，并研究電感變化對于數(shù)字PI控制器控制效果的影響。在考慮電感量寬范圍變化的條件下，引入模糊控制，設計 APF電流環(huán)模糊 PI控制器，通過實時調整

4、PI控制器參數(shù)，減小變電感對系統(tǒng)的影響。對基于模糊PI控制的APF電流環(huán)仿真波形進行分析。
　　最后，設計重復控制器提高APF電流環(huán)的跟蹤精度。從內模原理開始研究重復控制的基本思想，然后分別從穩(wěn)定性、穩(wěn)態(tài)誤差及誤差收斂速度三個方面對重復控制器的控制性能進行分析。以APF電流環(huán)控制作為實例，設計數(shù)字重復控制器，并對其進行穩(wěn)定性校驗。對基于重復控制和模糊PI的復合APF電流環(huán)控制進行仿真，分析仿真結果，驗證重復控制和模糊PI的復合控制