基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制VIP免费

第23卷第10期中国电机工程学报Vol.23No.10Oct.20032003年10月ProceedingsoftheCSEE©2003Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013（2003）10-0038-04中图分类号：TM531.5文献标识码：A学科分类号：470·4031基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制唐欣1，罗安1,2，涂春鸣1（1．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410083；2．湖南大学电气与信息工程学院，湖南长沙410082）RECURSIVEINTEGRALPIFORCURRENTCONTROLOFHYBRIDACTIVEPOWERFILTERTANGXin,LUOAn,TUChun-ming（1.CollegeofInformationScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China;2.CollegeofElectricalandInformationEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China）ABSTRACT:Intheuseofhybridactivepowerfilter(HAPF)foreliminatingharmonicsintheelectricpowersystems,duetotheinfluenceofdetectionaccuracy,timedelayofinstructioncurrentcalculationandphasedisplacementofoutputfilter,theperformanceoftheHAPFsystemisnotgood.ThispaperpresentsrecursiveintegralPIalgorithmappliedforHAPFtoimproveitssteady-stateanddynamicperformanceandthecontrolschemecombinefuzzylogicbasedset-pointweighingalgorithmtoenhanceitsrobustness.Thecharacteristicsoftheproposedalgorithmaresmallcomputationcapacityandeasyforengineeringapplication.Experimentalresultconfirmsthevalidityoftheproposedcontroller.TheproposedrecursiveintegralPIalgorithmcanalsobeappliedinthecontroloftheperiodicreferencecurrenttoobtainazerosteady-stateerror,asinACdrive.KEYWORDS:Powerelectronics;Hybridactivepowerfilter;RecursiveintegralPI;Fuzzyinference摘要：在采用混合型有源电力滤波器消除谐波时，由于滤波器的检测精度、指令电流计算延时和输出滤波器的相移等因数的影响，滤波效果不够理想，针对被控量是以20ms为周期的电流，文中提出了应用于混合型有源滤波器的递推积分PI控制算法，并且引入了参考电流模糊加权前馈控制。该控制方法有效地提高系统的目标跟随特性、抗干扰性和鲁棒性，并且具有计算量小、容易工程实现的特点，实验结果证明了所提出的控制方法的可行性。所提出的递推积分PI控制算法还可以对周期性的被控量实现无静差控制，如交流电机的闭环控制。基金项目：国家“十·五”重点科技攻关项目（2002BA218C）。KeyProjectoftheNationalTenth-FiveYearResearchProgrammeofChina（2002BA218C）．关键词：电力电子；混合型有源滤波器；递推积分PI；模糊推理1引言随着电力电子在工业中的广泛应用，谐波的污染日趋严重。谐波不仅影响电器设备的正常工作，还对通信设备的工作造成很大的影响。目前，消除谐波的方法主要有无源滤波器、有源滤波器和混合型滤波器（Hybridactivepowerfilter,HAPF）。混合型有源滤波器不仅克服了无源滤波器易产生串并联谐振的缺点，而且能滤除各次谐波，其有源部分功率小、成本低，被广泛地工业应用[1-3]。但是由于HAPF系统的检测精度、输出滤波器（由L1和C构成）的相移和计算延时的影响，使得系统的性能不够理想[4-5]。为解决这一问题，提出同步框架模型比例积分（synchronousframeproportionintegral,SFPI）[6-7]和自适应滤波技术[8-9]，但同步框架模型PI需要对各次谐波进行旋转变换、建立很多参考框架，使得算法复杂，加大了控制周期，限制了开关频率从而控制性能不够理想，而自适应滤波技术存在依赖参考电流预测是否精确的缺点。本文提出了一种新的递推积分PI控制算法，并应用于HAPF系统中，用于消除系统的稳态误差和提高系统的动态性能，该方法具有计算量小和易于工程实现的特点。并且为提高系统的鲁棒性和抗干扰性，引入了参考电流模糊加权前馈控制。实验结果证明了所提出的控制方法的有效性。第10期唐欣等：基于递推积分PI的混合型有源电力滤波器电流控制392系统的描述HAPF的系统结构图如图1所示，它由无源和有源滤波器两部分构成，T1为耦合变压器，L1和C构成输出滤波器。有源部分的作用是提高无源部分的滤波性能和抑制它与电网可能产生...