无谐波检测环节三电平APF控制系统研究.doc

无谐波检测环节三电平APF控制系统研究 　　【摘 要】在对并联型APF交、直流侧能量传递过程分析的基础上，对APF常规控制进行了等效的演化研究，发现负载有功电流的检测环节的存在有害无益。根据有源电力滤波器谐波检测环节存在的不必要性论证，分别构建了有源电力滤波器在abc三相坐标系下的无谐波检测环节控制系统及三电平有源电力滤波器在dq坐标系下无谐波检测环节前馈解耦控制系统。最后，对三电平无谐波检测环节控制系统进行了仿真实验研究，仿真结果验证了无谐波检测环节补偿的可行性及有效性。 　　【关键词】无谐波检测;三电平;APF 　　Research on Three-level Active Power Filter Control of Non-harmonic Detection 　　SUN Ai-jun1 YAN Bin2 WEI Jin-lu1 SHENG Hui1 　　（1.Baosheng Science amp; Technology Innovation Co.， Ltd.， Yangzhou Jiangsu 225800， China; 　　2.College of Electrical and Information Engineering， Anhui University of Science amp; Technology， huainan Anhui 232001， China） 　　【Abstract】Based on the analysis of the energy transfer process on dc， ac side type shunt APF， the equivalent of APF control the evolution of the study， found that the load of active current detection link is more harm than good. According to active power filter harmonic detection link is not the necessity， build the active power filter in three-phase coordinate system respectively under harmonic detection link control system and three level of active power filter in the coordinates of harmonic detection link feed forward decoupling control system. Finally， the three level without harmonic detection link simulation experiment research was conducted on the control system， the simulation results verify the feasibility and effectiveness of the harmonic detection link compensator. 　　【Key words】Non-harmonic detection; Three level; APF 　　0 引言 　　近年来，无谐波检测三电平有源电力滤波器控制方法也有学者将其称为直接电源控制方法，因为其无需检测和计算负载中谐波及无功电流等优点，愈发引起了学者的广泛关注。该控制策略直接对有源电力滤波器所在的电网电流或者电网功率进行控制，无需谐波电流及无功电流的检测和计算。本文在APF常规控制算法演化变换的基础上，论证了无需谐波检测环节的APF控制系统的可行性及优越性，并进行了仿真实验验证。 　　1 并联型APF交、直流侧功率的传递 　　由三相电路瞬时无功功率理论知，各相瞬时无功独自来看并不为零，但是其三相总和确是零，说明瞬时无功在各相间传递。所以，对于APF来说，瞬时无功并不APF交、直流侧交换传递。定义三相瞬时有功功率和为p，因此忽略功率变换器及线路的损耗前提下，传到APF直流侧功率全部等于p，即APF交、直流侧能量的交换由瞬时有功功率p所决定。 　　图1 APF交、直流侧功率的传递图 　　设电网侧瞬时功率（有功和无功）为：PS，qS，APF输出侧瞬时功率（有功和无功）为：PA，qA，非线性负载端瞬时功率（有功和无功）为：PL，qL，非线性负载产生谐波，其中PL，qL能够分解为直流部分■L，■L和交流部分■L，■L，整个系统的功率能量交换图如图1所