基于電感電流和重復預測的APF數字電流控制策略

張國榮，李奉順，蔣繼勇

(1. 合肥工業大學 電氣與自動化工程學院，安徽 合肥 230009；2. 國網安徽眾興電力設計院有限公司，安徽 合肥 230022)

0 引言

電力電子裝置的廣泛應用使得電網電壓和電流發生非線性畸變，導致諧波污染和電力危害日趨嚴重[1]。有源電力濾波器APF(Active Power Filter)作為一種可動態補償諧波及無功的電力電子裝置得到了廣泛關注和研究[2-3]。電流控制策略很大程度上決定了APF的補償效果，常見的電流控制策略有滯環控制、PI控制、重復控制、電壓空間矢量控制等。其中，滯環控制易于硬件實現、實時性好，但其開關頻率不固定，電流紋波大，開關損耗較高[4-5]；PI控制易實現、動態性能好，但其跟蹤交流量時存在穩態誤差，控制器帶寬受限，易產生高頻失真[6]；重復控制基于內模原理，可實現對周期性重復信號的無靜差跟蹤，但其存在一個工頻周期的延時，動態性能較差[7-8]；電壓空間矢量控制采用矢量合成原理，跟蹤補償效果好，直流側電壓利用率高，但傳統空間矢量脈寬調制(SVPWM)策略必須以參考電壓矢量為輸入信號，涉及電流-電壓轉換器設計和坐標變換等問題[9]。文獻[10-12]提出一種改進SVPWM控制策略，在三相靜止坐標系下，通過分析不同電壓矢量作用時的濾波電感電流變化來直接計算矢量作用時間，雖然簡化了控制系統的設計，但未考慮系統的采樣延遲問題。

本文針對三相三線制并聯型APF提出一種基于電感電流和重復預測的數字電流控制策略，首先通過重復預測實……