一種具有雙級LC濾波電路的動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器

楊金濤 ，樂 健，劉開培 ，韓英鐸

（1.武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院，湖北 武漢 430072；2.清華大學(xué) 電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系，北京 100084）

0 引言

動態(tài)電壓恢復(fù)器（DVR）是一種串聯(lián)于電網(wǎng)中用于保護(hù)敏感負(fù)荷免受電壓擾動影響的電力電子裝置，它能同時治理電壓暫降、閃變甚至電壓諧波問題［1］。DVR作為一種電壓型逆變裝置，普遍采用的是LC結(jié)構(gòu)的濾波器。為抑制LC結(jié)構(gòu)的諧振，文獻(xiàn)［2-3］采用電容電流反饋來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，文獻(xiàn)［4］通過零相移陷波器組消除諧振，文獻(xiàn)［5］提出了一種魯棒控制方法提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。電容電流反饋與電感電流反饋實(shí)質(zhì)上是有源阻尼抑制諧振，等效為在電容或電感支路中串聯(lián)一個電阻，但其對系統(tǒng)諧波電流抑制作用不明顯。為抑制諧波電流對DVR輸出的影響，文獻(xiàn)［6］采用重復(fù)控制來抑制諧波電流的不利影響；文獻(xiàn)［7-8］考慮了負(fù)載諧波的影響，引入電容中諧波電流和負(fù)載電流反饋來抑制負(fù)載諧波，但其算法需要用到微分，實(shí)際控制效果較差。文獻(xiàn)［9］通過直接控制負(fù)載電流間接恢復(fù)電壓的方式改善負(fù)載電壓，但沒有考慮非線性負(fù)載的特性；DVR的控制策略與其硬件電路參數(shù)選擇密切相關(guān)。文獻(xiàn)［10］根據(jù)LC濾波器的截止頻率遠(yuǎn)大于基波頻率同時又要小于PWM開關(guān)頻率的原則，計算出L和C的范圍；文獻(xiàn)［11］根據(jù)器件導(dǎo)通壓降計算濾波參數(shù)；文獻(xiàn)［12］推導(dǎo)了多電平正弦脈寬調(diào)制（SPWM）波形的級數(shù)表示方法，分析了諧波頻譜，為濾波器的設(shè)計提供了理論依據(jù)。這類文獻(xiàn)考慮的是對開關(guān)次諧波的濾除效果，實(shí)際上LC濾波器也同樣流過系統(tǒng)電流，系統(tǒng)電流對DVR輸出效果也有很大影響。……