并联有源电力滤波器的启动建压与稳压控制

０ 引 言
并联 型 有源 电力 滤 波器 （ ＡＰ ） 为 主动 抑 制 谐 Ｓ Ｆ作 波 的手段 ， 来越 受 到 欢 迎 ， 广 泛用 于生 产 实 践 中。 越 并 Ｓ Ｆ属于 电压 型 有 源 滤 波 器 ， 就 要 求 其 直 流 侧 电 ＡＰ 这 容 电压 在启 动 和正 常工 作 时 保 持 相对 稳 定 ， 否则 将 严 重 影 响其补 偿效果 和安全 性 。Ｓ Ｆ直 流侧 电容 电压 ＡＰ 控 制 的 目标 是 ： 动 时 ， 电过 程迅 速 ， 明显 过 冲 ； 启 充 无 稳 态 工作 时 ， 电压维 持 稳 定 ， 在 期 望值 附近 小 幅波 动 ； 仅
三部分 组 成 ， 相 三线制 电源系统 、 可控 三相 整流 阻 三 不
感 负 载 、 源 电力滤 波器 。其 工作 原理 ： 载工作 时产 有 负 生大量 谐 波 ，ＡＰ Ｓ Ｆ通 过 谐 波 检 测 电路 检 测 出 负 载 电
流 ｉ 的谐 波 ， 中 然后 通 过 Ｐ Ｍ 控制 器控 制 三相半 Ｗ 桥逆 变器输 出与 等 大反 向的补偿 电流 ｉ， 从而 使 系 统 电流 ｉ趋 于正 弦 波 。在 补偿 过 程 中 ， ＡＰ Ｓ Ｆ直 流侧 电容 电压 将 出现波 动 ： 部 分 是 由于开 关 器 件 和 线路 一 阻抗 的损 耗 ； 一部 分 是 在 传 递无 功 时也 会 造 成 电压 另 波动 和损 耗 ， 在下 一 个 周 期 有 一部 分 能 量 又 将反 馈 但 回来 ， 以主要 需要 补偿 第一 部分 能量 ， 而使 直流侧 所 从 电压 维持 在期 望值 附近 。
模 型 设 计 了直 流侧 电压 环 的 Ｈ 调 节 器 。文 中还 设 计 了一种 限流 电 阻加 在 线 改 变 电 压放 大倍 数 Ｋ 值 的 直 流侧 启 动 充 电方 法 。
最后 ， 采用基 于空间电压 矢量 电流跟踪法的并联型有源滤波器（Ａ Ｆ 模型进行上述分析的仿真， ＳＰ） 仿真结果证 明该方法可行。
真仅仅 分析 其传 递 函数 ， 动 态 响应 缓 慢 。本 文从 修 且 正 文献 ［］ ４ 的模 型 出发 ， 建 了较为 完整 的直 流侧 电压 构 控 制模 型 ， 并设 计 了一种 实用 简单 的启 动方 案 。
１ 系统 工 作 原 理
一
个 典型 的 Ｓ Ｆ工作 环境 如 图 １ ＡＰ 所示 。框 图由
ＬＩＺ ｉＹＡＮＧ ｎ ｈ， Ｐｉｇ
（ ｃ ｏ ｌ ｆＥｌｃｒｃ ｌ ｇｎ ｅ ｉｇ， ｏ ｔ ｉａ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ５ ６ ０ Ｃｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｅ ｔｉａ ｏ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ Ｓ ｕ ｈ Ｃｈｎ ｉｅｓｔ ｆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ４ ， ｉａ １ ０ Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ：Ａ ｓｄ ｏｔｇ ｏ ｔｏ ｄ ｌ ｏ ｈ ｎ ｔ ｅＰ ｗｅ ｌｅ （ ＡＰＦ ｓｒｖｓ ｄｗｈｃ ｐ ｌｉｇ ｃ ｒｅ ｔｏ — Ｉ Ｘ； ｉｅｖ ｌａ ｅｃ ｎ ｒ ｌ ｍｏ ｅ ｒＳ ｕ ｔＡｃｉ ｏ ｒＦｉ ｒ Ｓ ｆ ｖ ｔ ）ｉ ｅ ｉｅ ｉｈａ ｐｙｎ ｕ ｒｎ ｒ ｔｏ ｏ ａ ｅｏ ｏ ｉｏ ， ｎ ｏ ｓｄ ｒｔ ｅｉ ａｔｏ ｏｔｇ －ｅｅ ｔｄ ｌｙ Ｔｈ ｎ， ｏ ｔｏｌｒｏ Ｘ；ｖ ｌ ｇ ｏ ｔｏ ｏ ｐ ｉ ｈ ｇ ｎ ｌ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ａ ｄ ｃ ｎ ｉｅ ｈ ｍｐ ｃ ｆｖ ｌ ｅｄ ｔｃ ｅａ ． ｅ ａＰＩｃ ｎ ｒ ｌ ｆＩ ｄ ｉ ａ ｅ ｏｔ ｅｃ ｎ ｒ ｌｌｏ ｓ ａ
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并 联 有 源 电 力 滤 波 器 的 启 动 建 压 与 稳 压 控 制
李 志， 杨 苹
（ 南 理 工 大 学 电力 学 院 ， 东 广 州 ５ ０ ４ ） 华 广 １６ ０
摘要 ：对直流侧 电压控制模 型， 在基 于电流正交分解 的基础上进行 了简化修 正 ， 同时考虑检测 延迟环节的影响 ， 于此 基
ｃ ｎ ｉ ｅ ｈ ｅ ｓｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｐ ｏ ｃ ． ｏ ｆ ｍ ｄ ｔ ｅ ｆ ａ ｉ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｐ ｒ ａ ｈ ｒ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｓ ＡＰＦ； ｏ ｔｏ ［ｒ ｓ ａ ｅ ｖ ｌ ｇ ｅ ｔ ｒ ＰＩｃ ｎ ｒ ［ ； ｐ ｃ ｏ ｔ ｅ ｖ ｃ ｏ ｅ ａ
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关 键 词 ： ＡＰ Ｐ 调 节 器 ； 间电 压 矢 量 Ｓ Ｆ； Ｉ 空 中图分类号 ： ８ ＴＮ ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｖ０ ｔｇ ｌａ Ｂｕｌ ｕ ＆ Ｒｅ ｕ ａ ｅ ｎ ｒ ｌｏ ｈ ｎ ｔｖ ｏ ｒＦｉ ｅ ｉ ｐ ｄ ｇ ｌｔ ｄ Ｃｏ ｔｏ ｆＳ ｕ ｔＡｃ ｉｅＰ ｗｅ ｌ ｒ ｔ
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２０ ０ ８年 ７月 ２ ５日第 ２ ５卷第 ４期 Ｔｅ ｃｍ ｏ ｒＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ｌ ｏ Ｐ ｗｅ ｅｈ ｏｏ ｅ ｇ Ｊ １ ５ ０ ８ Ｖｏ．２ ０ ｕ． ，２０ ， １ ５ ． ２
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文章 编 号 ：０ ９３ ６ （ ０ ８ ０ —０ ４０ １０ —６ ４ ２ ０ ） ４０ ２ — ３