LCL濾波的SAPF雙環控制系統設計

蘇忠鈺， 齊 虹， 李錦彬, 2

(1. 福州大學電氣工程與自動化學院， 福建 福州 350116; 2． 福建工程學院電子信息與電氣工程系， 福建 福州 350118)

LCL濾波的SAPF雙環控制系統設計

蘇忠鈺1， 齊 虹1， 李錦彬1, 2

(1. 福州大學電氣工程與自動化學院， 福建 福州 350116; 2． 福建工程學院電子信息與電氣工程系， 福建 福州 350118)

通過理論分析， 提出基于LCL濾波的并聯型有源電力濾波器(SAPF)雙環控制系統的設計方法. 結合具體實例, 從系統穩定性方面考慮， 提出LCL濾波器電網側電感和逆變器側電感的分配方式、 阻尼電阻和比例增益的選擇方法. Matlab/Simulink仿真驗證了所提參數設計方法的有效性.

電感分配； 無源阻尼； 比例增益； 重復控制

0 引言

近年來， 隨著電力電子裝置的廣泛應用， 它所產生的諧波和無功功率給電網帶來的危害日益嚴重， 很多電力用戶原有的無源濾波器甚至無法使用， 這使人們的注意力投向有源電力濾波器(APF)[1].

為了濾除開關諧波， 通常采用L型或LC型濾波器. 傳統的L型濾波器結構簡單， 但在滿足相同的高頻濾波效果的情況下， 所需的電感值比LCL濾波器要大， 動態性能也變差[2]. LCL濾波器的濾波優勢得以體現， 然而LCL型濾波器為三階系統， 并且存在諧振點， 降低了系統的穩定性[3]. 為了提高系統的穩定性以及抑制LCL諧振, 通常需要加入阻尼作用, 包括有源阻尼和無源阻尼兩種方式. 無源阻尼方式實現簡單， 不受開關頻率限制[4]. 因此， 采用無源阻尼方式提高系統的穩定性.

基于LCL濾波器的并聯型APF， 多采用雙閉環控制方……