PI加重复控制算法在三相4线制SAPF中的应用

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sap 重复制造操作手册

sap 重复制造操作手册摘要：1.SAP 重复制造操作手册简介2.重复制造的概念和作用3.SAP 重复制造操作手册的使用对象4.重复制造的基本流程5.重复制造的注意事项6.总结正文：1.SAP 重复制造操作手册简介SAP 重复制造操作手册是一份为企业内部员工提供的关于SAP 系统中重复制造功能的操作指南。

该手册旨在帮助员工更好地理解和使用重复制造功能，从而提高生产效率和降低成本。

2.重复制造的概念和作用重复制造是指在生产过程中，对已经存在的生产订单进行复制，以便快速创建新的生产订单。

这种方法可以大大减少订单创建和生产准备的时间，提高生产效率。

同时，通过重复制造，企业可以更好地控制生产过程，确保产品质量和交货时间。

3.SAP 重复制造操作手册的使用对象SAP 重复制造操作手册适用于使用SAP 系统的生产型企业。

这些企业中的生产计划员、生产工程师、生产操作员等员工都可以通过该手册了解和掌握重复制造的操作方法。

4.重复制造的基本流程重复制造的基本流程包括以下几个步骤：(1) 创建生产订单：在SAP 系统中，生产计划员需要创建一个新的生产订单，设定生产数量、生产日期等信息。

(2) 复制生产订单：生产计划员可以选择已有的生产订单，将其作为重复制造的基准订单。

然后，系统会自动生成一个新的生产订单，其中包含基准订单的所有信息。

(3) 修改生产订单：生产计划员可以根据实际需求，对新生成的生产订单进行必要的修改，如调整生产数量、修改生产工艺等。

(4) 下达生产订单：生产计划员将修改后的生产订单下达给生产部门，生产部门根据订单要求进行生产。

(5) 完成生产订单：生产部门完成生产任务后，将生产订单标记为“已完成”。

5.重复制造的注意事项在使用重复制造功能时，需要注意以下几点：(1) 确保基准订单信息准确无误，以免影响新生成订单的质量。

(2) 在复制生产订单时，要仔细核对新生成订单的生产数量、生产日期等信息，确保与需求相符。

基于PI+重复控制的三相四桥臂有源电力滤波器的研究

基于PI+重复控制的三相四桥臂有源电力滤波器的研究车志霞;张朋飞;车志飞【摘要】针对三相四线制低压配电系统存在的谐波问题,将三相四桥臂有源滤波器作为研究对象.在谐波电流检测和电压环控制方法已知的基础上,主要对电流环的控制算法进行研究,针对电流环控制选用传统PI控制方式时,动态响应速度较快,但存在稳态精度不高的缺点.而电流环控制选用重复控制时,动态响应速度不高,但存在稳态精度较高的优势.因此,为了弥补各自控制的不足,决定将PI控制与重复控制并联使用,并通过Matlab搭建了仿真模型.对比不同控制方式的仿真,结果表明:基于PI 和重复控制并联的控制方式,既可以通过重复控制改善补偿精度,又可以用PI控制加快响应速度,验证了该方案的可行性.【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(032)003【总页数】7页(P120-126)【关键词】四桥臂有源电力滤波器;PI控制;重复控制;仿真分析【作者】车志霞;张朋飞;车志飞【作者单位】石家庄铁道大学电气与电子工程学院,河北石家庄 050043;衡水铁路电气化学校,河北衡水 053000;中铁建电气化局集团北方工程有限公司,山西太原030053;建投承德热电有限责任公司,河北承德 067000【正文语种】中文【中图分类】TM7610 引言随着电力电子技术的快速发展，电力电子设备和非线性、冲击性负荷的广泛运用，造成电力系统谐波污染日趋严重，谐波治理也变得越来越重要。

目前，应用比较多的电流环控制算法主要有PI控制、无差拍控制、重复控制等。

针对不同的控制要求，每种控制方法应用场合以及实现的效果也不同。

杨新华等[1]使用PI控制，此种控制算法原理简单、便于理解，但属于有差调节、易受带宽限制，稳态精度不高。

朱建玉等[2]使用无差拍控制，此方法能快速跟踪电流变化，提高控制速度。

但是存在计算量较大、响应精度和稳定性较差的缺陷。

魏阳超等[3]使用重复控制，此方法原理较简单，应用时稳定性较好，但重复控制动态响应速度不高。

三相四线制APF电流检测方法的研究

的检测精度最高的是ｄ—ｑ一０法。而Ｐ— ｑ一０法只能用在电压对称且无畸变的ＡＰＦ中，一ｉｑ只能用于对称的ＡＰＦ中。
关键词：ＡＰＦ；Ｐ— ｑ一０法；ｉＰ —ｉｑ法；ｄ— ｇ— Ｏ法；ＭＡＴＬＡＢ／ＳｉｍｕＩｉｎｋ仿真；电流检测
ａｃｃｕｒａｃｙｉｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｈａｍｏｒｎｉｃｃｕｒｅｎｔｏｆｔｈｅＡＰＦｗｉｔｈａｓｙｍｍｅｔｉｃｒｔｈｒｅｅ — ｐｈａｓｅｖｏｌｔａｇｅａｎｄｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅｔｈｅＰ— ｑ — Ｏ
ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｒｅｅ — ｐｈａｓｅＦｏｕｒ－ｗｉｒｅＡＰＦＣｕｒｒｅｎｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｓ
ＣＨＡＮＧＧｕｏ — ｘｉａｎｇ．ＭＡＳｕ— ｑｉ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆＳｏｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
电力系统及其自动化
ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ
《电气自动化｝２０１５年第３７卷第３期

npc型三电平三相四线制sapf非线性无源控制策略

npc型三电平三相四线制sapf非线性无源控制策略
NPC型三电平三相四线制SAPF非线性无源控制策略是一种比较新的控制策略，它能够有效地提高电力系统的可靠性和稳定性。

该控制策略基于非线性无源控制（NPC）原理，采用三电平三相四线制SAPF结构构成电力系统，从而实现较好的控制效果。

首先，根据电力系统的运行情况，通过传感器对电力系统中各部分的电压和电流进行实时监测和测量，并将它们输入到控制器中。

然后，根据设定的控制策略，控制器根据监测到的电压和电流信息，计算出调整后的电压和电流，并将其作为控制信号输出。

最后，根据控制信号，控制器控制各个部分的电压、电流，使之保持稳定，从而实现系统的非线性无源控制。

一种改进麻雀搜索算法优化三相SAPF直流侧控制方法[发明专利]

专利名称：一种改进麻雀搜索算法优化三相SAPF直流侧控制方法
专利类型：发明专利
发明人：聂晓华,刘一丹,梁乐乐,万良
申请号：CN202110548777.1
申请日：20210520
公开号：CN113363963B
公开日：
20220520
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种改进麻雀搜索算法优化三相SAPF直流侧控制方法，步骤1，非线性负载电流IL经过参考电流检测模块，除去电流基波正序有功分量ipabc后，得到谐波电流ih；步骤2，使用SAPF直流侧电压参考值与实际电压值的差值计算算法优化的目标函数ITAE；步骤3，用ISSA算法进行参数整定，找出Kp、Ki的最优值赋给PI控制器，并将电压偏差转换成稳定直流侧电压的补偿电流增量Δip；步骤4，把Δip与ipabc相乘，与ih做差，得到参考电流iref；步骤5，参考电流iref减去补偿电流Ic的差值，通过PR控制，输出信号g；步骤6，输出信号g控制PWM变流器使SAPF输出合理的补偿电流Ic。

本发明采用ISSA算法对控制参数进行整定，寻优精度更高，收敛速度更快，直流侧电压稳定效果更好。

申请人：南昌大学
地址：330000 江西省南昌市红谷滩新区学府大道999号
国籍：CN
代理机构：北京众合诚成知识产权代理有限公司
代理人：袁红梅
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基于重复控制的三相4线制有源电力滤波器研究

ＺＨＡＮＧＧｕｏｒｎｇ，ＣＨＥＮｕｆｉ —ｏＹｍｅ
（ｓａｃｅｔｒｆｒＰｈｔｖｌａｃＳｓｅＥｎｎｅｉｇＭｉｉｔｙｏＲｅｅｒｈＣｎｅｏｏｏｏｔｉｙｔｍｇｉｅｒｎｎｓｒｆＥｄｕａｉｎ，ｈｅｇｃｔｏｔｅＥｎｒｙＩｓｉｕｅｆｎｔｔｔＨｅｏＵｎｖｒｉｙｏｅｈｏｏｙ，ｆｉ２００，ｈｉＣｈｎ）ｉｅｓｔｆＴｃｎｌｇＨｅｅ３０９Ａｎｕ，ｉａ
摘要：用三相４制有源电力滤波器解决电网中谐波、功功率和三相不平衡等电能质量问题。介绍采线无了三相４桥臂有源电力滤波器主电路结构，及基于瞬时无功功率理论中的ｉｉ波检测方法。采用重复以一谐
ＡｂｔａｔＴｈｈｅ — ｈｓｏｒｗｉｅａｔｅｐｗｅｉｅｒｓｄｔｏｖｈｏｒｑａｉｙｐｏｌｍｓ，ｕｈｓｒｃ：ｅｔｒｅｐａｅｆｕ — ｒｃｉｏｒｆｌｒａｅｕｅｏｓｌｅｔｅｐｗｅｕｌｒｂｅｖｔｔｓｃ
ｐｏｅｈｅｒａｎｒｄｕｃｄ．Ｔｈｅｅｔｔｖｏｎｔｏｌｓｒｔｇｙｗａｅｔｏｄｅｃｍｐｎｓｔｕｒｅ，ａｗｒｔｏｙｗｓｉｔｏｅｒｐｅｉｉｅｃｒｔａｅｓｕｓｄｏｐｒｕｃｏｅａｅｃｒｎｔｎｄｕｓｄＭａｌｂｓｍｕａｉｎｏｄｅｉａａｅｅｓｏｆｔｅｒｐｅｉｉｅｃｔｏｌｒＵｓｎｇｔｓｓｈｅｅｃｎｃｍｐｅｓｔｏｅｔａｉｌｔｏｔｓｇｎｐｒｍｔｒｈｅｔｔｖｏｎｒｌｅ．ｉｈｉｃｍａｏｎａｅｆｒｔｒｏｃｈｅｈａｍｎｉｓ，ｎｅｔｖｅｓｑｕｎｃｎｄｚｒｅｕｅｃｕｒｅｔｏｈｒｅｐｈａｅｆｕｒｗｉｅｓｓｅｇａｉｅｅｅａｅｏｓｑｎｅｃｒｎｆｔｅ — ｓｏ — ｒｙｔｍｅｆｃｉｌＡｎｄｆｅｔｖｅｙ．ｔｘｒｍｅｔｌｒｓｔｈｏｔａｉｉｙｏｆｔｒｐｏｅｅｈ．ｈｅｅｐｅｉｎａｅｕｌｓｓｗｈｅｖｌｄｔｈｅｐｏｓｄｍｔｏｄ

PI加重复控制算法在三相4线制SAPF中的应用

PI加重复控制算法在三相4线制SAPF中的应用潘浩;谢运祥【摘要】分析了三相4线制并联型有源电力滤波器的原理,并建立系统的数学模型.在电流环的控制中采用PI控制和重复控制并联的方式,其中PI控制保证系统动态性能,而重复控制提高输出电流波形跟踪精度.分析了PI控制和重复控制的设计过程,最后利用仿真和实验验证了该控制方法的可行性和优越性.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2015(045)005【总页数】4页(P56-59)【关键词】三相4线制;有源电力滤波器;比例积分控制;重复控制【作者】潘浩;谢运祥【作者单位】华南理工大学电力学院,广东广州510640;华南理工大学电力学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TM762有源电力滤波器（APF）是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都发生变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服LC滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点［1］。

APF提取负载中的谐波电流作为指令信号，通过控制器使主电路逆变器交流侧输出和谐波电流反向的补偿电流。

谐波电流中含有多种频率信号，利用传统PI控制不能实现无静差跟踪。

文献［2］介绍的比例谐振控制方法可以跟踪特定频率信号，但APF所需补偿的谐波电流包含谐波次数较多，不可能一一设计谐振控制。

重复控制是T.Inoue在1981年基于内模原理提出的控制算法，利用负载扰动的周期性规律，有针对性地逐步修正，是一种能消除所有包含在稳定闭环内的周期性误差的控制方案，应用在APF中优势明显。

本文介绍了三相4线制并联型APF的原理，利用PI并联重复控制算法设计了APF 的电流内环，详细分析了设计过程，并利用仿真和实验证明了其有效性。

图1所示为三相4线制并联型有源电力滤波器，其中L为输出滤波器电感，R为L 的等效串联电阻。

主电路直流侧采用电容中点分裂结构引出中线，C1，C2为直流侧电容，R1，R2为均压电阻。

基于重复和PI控制的中频逆变器复合控制方案

ｔｃｉｎＴｉｏｔｌｍｅｈｄｉｅｉｅｔ０Ｈｚａｄ５５ＷｎｅｅａｅｎａＴ３０２０ＤＰＴｅｒｓｌｐｖｓｅｔ．ｈｓｃｎｒｔｏｓｖｒｆｄｗｉａ４０ｎ．ｋｉｖｒｒｂｓｄｏＭＳ２Ｆ４Ｓ．ｅｕｔｒｅｏｏｉｈｔｈｏｔａｈｒｐｓｄｓｓｍａｃｉｖｏｄｓｅｄ — ｔｔｅｏａｃｓｗｅｌａｙａｃｐｒｒａｃ．ｈｔｅｐｏｅｙｔｃｎａｈｅｅｇｏｔａｙｓａｅｐｒｒｎｅａｌｓｄｎｍｉｅｏｔｏｅｆｍｆｍｎｅＫｅｒｓｍｅｉｍ— ｑｅｃ；ｉｖｒｒｒｐｔｉｅｃｎｒｌｙｗｏｄ：ｄｕｆｕｎｙｎｅｅ／ｅｉｖｏｔｅｒｔｅｔｏ
２逆变器的数学模型
图１示出４０ｚ单相全桥逆变器等效电路。０Ｈ其４００Ｈｚ串联谐振滤波环节由滤波电抗和滤波
ＷＵｏｗｅ，ＤＵＡＮｈｎＸＨａ — ｉＳａ — Ｈ，ＹＩＤｅｇｎ — ａｇ，ＬＩＢａｇｙｎＵｎ — ｉ
（ａｈｎｎｖｒｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｙＷｕａ３０４Ｃｉ）ＨｕｚｏｇＵｉｓｆＳｉｃｎｅｈｏｇ，ｈｎ４０７，ｈｎｅｅｏａ
ＦｕｄｔｎＰｏｅｔＳｐｏｅｙＮｔｎｌｔｒｌｃｅｃｏｎａｉｎｏｈｎ（ｏ５２７２）ｏｎａｉｒｊｃ：ｕｐｒｄｂａｉａＮａｕａｉｎｅＦｕｄｔｆｉａＮ．０３００ｏｔｏＳｏＣ

三相四线APF补偿电流性能分析

三相四线APF补偿电流性能分析摘要：三相四线制有源电力滤波器由于零线的引入，能够对负载的零序电流进行补偿。

在有源电力滤波装置中，其补偿性能的好坏，很大程度上取决于控制器的设计。

为了提高并联型有源电力滤波器的补偿性能，本文在同步旋转坐标系下提出了一种理想的电流控制策略即基于数字PI控制和重复控制并联结构的复合电流控制方法。

关键词：数字PI控制；重复控制；复合控制；三相四线APF；电流补偿0 引言随着电力电子装置广泛应用，电网中的谐波污染日趋严重，谐波对电力系统产生严重的危害。

与此同时，生产过程的自动化和智能化以及各种复杂的精密设备，对电能质量也提出了更高的要求。

每一种控制方案都有其优势和不足，将各种控制方案取长补短，组合成复合的控制方案将是控制系统设计的趋势。

1 PI控制和重复控制并联的复合控制1.1 复合控制系统分析基于上述分析，本文提出基于数字PI控制和数字重复控制的复合控制，其控制结构如图1所示。

图1基于数字PI控制和数字重复控制的复合控制在复合控制方案中，PI控制器和重复控制器并联在控制系统的前向通道中，共同对系统的输出产生影响。

当系统处于稳定运行状态，PI控制器输出的控制作用很小，不对系统产生影响。

这时系统运行所需的控制作用由重复控制器提供，控制作用是对历史误差累加作用的结果。

当负载出现大的扰动，跟踪误差突然变大，由于有一个参考周期的延时，重复控制器输出不产生变化，但PI控制器却感受到跟踪误差的突变并立即产生调节作用。

随着跟踪误差减小，PI调节器的控制作用逐渐减弱，直至系统达到新的稳定运行状态。

1.2 复合控制系统设计复合控制系统特征方程中因子即是系统只含PI控制时的特征方程。

也就是说，基于PI控制和重复控制的复合控制系统稳定的前提条件之一是系统只在数字PI控制下是稳定的。

基于PI控制和重复控制的复合控制系统稳定的前提条件之二是经反馈通道PI控制后的系统在重复控制下是稳定的。

对于重复控制器而言，可以将看作其控制对象。

基于ELM优化PI+重复控制策略在APF中的应用研究

第３８卷第３期计算机应用与软件Ｖｏｌ３８Ｎｏ．３２０２１年３月ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＳｏｆｔｗａｒｅＭａｒ．２０２１基于ＥＬＭ优化ＰＩ＋重复控制策略在ＡＰＦ中的应用研究赵宇明１　何新华１　孟　亨２　李　鑫２１（广东华晟安全职业评价有限公司　广东广州５１０６５０）２（辽宁工程技术大学电气与控制工程学院　辽宁葫芦岛１２５１０５）收稿日期：２０１９－０７－２４。

辽宁省教育厅基金项目（ＬＪＹＬ０１６）。

赵宇明，工程师，主研领域：自动控制技术及理论。

何新华，工程师。

孟亨，硕士生。

李鑫，副教授。

摘　要针对传统有源电力滤波器（ＡＰＦ）难以适应非线性负载高电压大功率电网环境且ＰＩ参数调整缓慢的问题，基于模块化多电平换流器（ＭＭＣ）的ＡＰＦ结构，提出一种采用极限学习机（ＥＬＭ）优化电流内环ＰＩ＋重复控制策略。

构建基于５电平ＭＭＣ拓扑结构的ＡＰＦ仿真模型及实验平台。

仿真研究结果表明，优化后的控制策略所得负载电流ＴＨＤ较传统ＰＩ控制减少４．９９个百分点，较ＰＩ＋重复控制减少３．１２个百分点。

实验结果表明，补偿后的电流谐波含量较补偿前降低２２．７７个百分点，优化后的控制策略大大提高了系统的响应速度及补偿精度。

关键词模块化多电平换流器　有源电力滤波器　极限学习机　ＰＩ＋重复控制　谐波补偿中图分类号　ＴＰ３９文献标志码　ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００３８６ｘ．２０２１．０３．００８ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＡＰＦＢＡＳＥＤＯＮＥＬＭＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮＰＩ＋ＲＥＰＥＴＩＴＩＶＥＣＯＮＴＲＯＬＳＴＲＡＴＥＧＹＺｈａｏＹｕｍｉｎｇ１　ＨｅＸｉｎｈｕａ１　ＭｅｎｇＨｅｎｇ２　ＬｉＸｉｎ２１（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＨｕａｓｈｅｎｇＳｅｃｕｒｉｔｙＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌＥｖａｌｕａｔｉｏｎＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）２（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉａｏｎｉｎｇＴｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｕｌｕｄａｏ１２５１０５，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）ＡｂｓｔｒａｃｔＡｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｆｉｌｔｅｒ（ＡＰＦ）ｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏａｄａｐｔｔｏｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｏａｄ，ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅａｎｄｈｉｇｈｐｏｗｅｒｇｒｉｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄＰＩｐａｒａｍｅｔｅｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｉｓｓｌｏｗ，ａＰＩ＋ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｕｓｉｎｇｅｘｔｒｅｍｅｌｅａｒｎｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ（ＥＬＭ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅＡＰＦｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＭＭＣ）．ＡＰＦｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｔｆｏｒｍｂａｓｅｄｏｎ５ｌｅｖｅｌＭＭＣｔｏｐｏｌｏｇｙｗｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｏａｄｃｕｒｒｅｎｔＴＨＤｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ４．９９ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＰＩｃｏｎｔｒｏｌａｎｄ３．１２ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅＰＩ＋ｒｅｐｅａｔｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｎｔｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｂｙｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｒｅｄｕｃｅｄｂｙ２２．７７ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｐｏｉｎｔｓｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈａｔｂｅｆｏｒｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｇｒｅａｔｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｐｅｅｄａｎｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＭＭＣ　ＡＰＦ　ＥＬＭ　ＰＩ＋ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌ　Ｈａｒｍｏｎｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ０　引　言非线性负载的广泛应用，严重影响电网电能质量，使电网电流中存在大量谐波，有源电力滤波器（ＡｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＦｉｌｔｅｒ，ＡＰＦ）可有效解决此问题［１－２］。

基于FPGA的三相四线制APF数字低通滤波仿真

基于FPGA的三相四线制APF数字低通滤波仿真赵爽;张济凡;高玉莲;王仲初【摘要】针对三相四线制APF谐波检测中低通滤波器影响检测精度和补偿效果的问题,分析了数字低通滤波器的类型、阶数、截止频率,采样频率对APF谐波检测效果的影响,选定二阶巴特沃思数字低通滤波器.提出将FPGA用于处理谐波检测,通过改进瞬时无功功率理论的Ip-Iq谐波检测方法和合适的低通滤波器配置,解决电网负载不平衡问题.仿真结果表明:采用此方法,时延仅为200ns,对基波没有影响.【期刊名称】《辽宁科技大学学报》【年(卷),期】2013(036)004【总页数】6页(P375-380)【关键词】有源电力滤波器;数字低通滤波器;三相四线制;流水线并行处理结构【作者】赵爽;张济凡;高玉莲;王仲初【作者单位】辽宁科技大学电子信息工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁荣信股份有限公司,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学电子信息工程学院,辽宁鞍山114051;鞍山供电公司电力调度控制中心,辽宁鞍山 114001;辽宁科技大学电子信息工程学院,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】TM761随着半导体和电力电子技术的发展，精密仪器得到了迅速发展，与传统相比较，这些设备对电能的质量需求更加敏感［1］。

针对电流和电压的畸变等电能质量问题，如何有效地抑制谐波，同时提高功率因数，是一个具有现实意义的课题［2］。

谐波电流检测是APF设计中的关键，关系到有源电力滤波器工作的稳定性、准确性和实时性。

空间矢量算法需要对正序基波分量和负序基波分量移相90°［3］，在谐波检测时需要重点考虑延迟特性，直接影响负序基波电流检测精度，不易于实现。

其他方法，如小波变换、神经网络等优化算法和预测算法［4］，计算精度高，响应好。

但其实现，需经过一系列大量复杂计算，对软硬件要求特别高。

本文采用对称分量法去除零序电流后再应用瞬时无功功率的Ip-Iq法进行检测。

PI+重复控制的有源电力滤波器提高电力谐波控制效果

PI+重复控制的有源电力滤波器提高电力谐波控制效果
电网中谐波的大量存在对电力系统的正常运行提出了挑战。

为了更好地进行谐波处理，有源电力滤波器(APF)的设计与应用成为一大热点。

其设计的原理是通过采集系统中三相负载电流含量，计算其基波电流值，两者做差即为相应的谐波电流分量[1]，然后将此反向分量送给三相电源，完成对电网中谐波的抑制。

三相四线制系统中因为不平衡电流的存在，在处理谐波同时，也需要完成对中线电流的补偿。

1
系统模型
系统结构采用四桥臂模型，在电容分裂式模型基础上多一个桥臂，用此桥臂实现中线电流的补偿，四相桥臂分别对应特定相电流进行跟踪，发挥补偿作用。

不同于三桥臂结构需要对直流侧电容进行平衡，缩小电容电压差，而且电路相对复杂，四桥臂结构可直接对中线电流进行补偿，电路相对简单。

APF拓扑结构及工作示意图如图1所示。

由图1所示，列基尔霍夫方程：
系统采集三相电流ica、icb、icc和中线电流in，测得电流中所含有的谐波含量，实时传输到控制器对系统进行跟踪产生补偿电流量，输送到对应相进行补偿。

2
复合控制算法
系统通过ip-iq法得到补偿指令信号，指令信号传输到控制器，控制器需完成对谐波的抑制过程。

2.1 复合控制算法构成
PI控制算法简单[2-4]，跟踪速度快，但是稳态性能差；重复控制稳态性能好，但是跟踪滞后一个周期[5]，因此在对PI算法和重复算法进行研究的过程中，提出PI与重复控制并联的模型，其基本模型如图2所示。

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ｔｈｅＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｕｓｅｄｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｒｏｒｍａｎｃｅａｎｄｔｈｅｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｕｓｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｈｒｅｅ — ｐｈａｓｅｆｏｕｒ — ｗｉｒｅ；ＰＦ）；ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｌ— ａｉｎｔｅｇｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ
关键词：三相４线制；有源电力滤波器；比例积分控制；重复控制
中图分类号：ＴＭ７６２文献标识码：Ｂ
ＰＩａｎｄＲｅｐｅｔｉｔｉｖｅＣｏｎｔｒｏｌＳｔｒａｔｅｇｙＡｐｐｌｉｅｄｉｎＴｈｒｅｅ・－ｐｈａｓｅＦｏｕｒ・・ｗｉｒｅＳｈｕｎｔＡｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＦｉｌｔｅｒＰＡＮＨａｏ，ＸＩＥＹｕｎ・ｘｉａｎｇ
ＡＰＦ中优势明显。
谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小和频率都发生变化的谐波以及变化的无功进行补偿，其应用可克服ＬＣ滤波器等传统的谐波抑制和无功补偿方法的缺点 …。ＡＰＦ提取负载中的谐波电流作为指令信号，通过控制器使主电路逆变器交流侧输出和谐波电流反向的补偿电流。谐波电流中含有多种频率信号，利用传统ＰＩ控制不能实现无静差跟踪。文献［２］介绍的比例谐振控制方法可以跟踪特定频率信号，但ＡＰＦ所需补偿的谐波电流包含谐波次数较多，不可能一
ｏｕｔｐｕｔｃｕｒｒｅｎｔｑｕａｌｉｔｙ．ＴｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｅｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄ
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，ＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｆｏｕｒ — ｗｉｒｅｓｈｕｎｔａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｆｉｌｔｅｒｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄｉｔｓｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ
ＣＯｎｔｒｏｌｌｃｒ
１引言
有源电力滤波器（ＡＰＦ）是一种用于动态抑制
重复控制是Ｔ．Ｉｎｏｕｅ在１９８１年基于内模原理提出的控制算法，利用负载扰动的周期性规律，有针对性地逐步修正，是一种能消除所有包含在稳定闭环内的周期性误差的控制方案，应用在
ｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｉｎｉｔｓｃｕｒｒｅｎｔｌｏｏｐｃｏｎｔｒｏｌ，ＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｐａｒｌｌａｅｌｗａｙ，ｗｈｅｒｅ
电气传动２０１５年
第４５卷
第５期
ＥＬＥＣＴＲＩＣＤＲＩＶＥ２０１５Ｖｏ１．４５Ｎｏ．５
ＰＩ加重复控制算法在三相４线制ＳＡＰＦ中的应用
潘浩，谢运祥（华南Ａ＿ｒ－大学电力学院，广东广州５１０６４０）
摘要：分析了三相４线制并联型有源电力滤波器的原理，并建立系统的数学模型。在电流环的控制中采用ＰＩ控制和重复控制并联的方式，其中ＰＩ控制保证系统动态性能，而重复控制提高输出电流波形跟踪精度。分析了ＰＩ控制和重复控制的设计过程，最后利用仿真和实验验证了该控制方法的可行性和优越性。
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｖｅｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．