The invention discloses a new filter circuit for active power filter, which is characterized by a detailed analysis of the influence of resistance and capacitance parameter selection on APF current inner loop through Potter diagram, and a new type of RC filter circuit is designed. In view of the delay problem, a current control method based on predictive control strategy is proposed, which is used to predict the voltage of the grid and the output current of the inverter, which reduces the influence of the delay to the system and enhances the robustness of the system. The use of the new active power filter filter circuit can effectively reduce the cut-off frequency selection on the impact of the current loop, the suppression of high order harmonics is very good, and the system is stable. The current control method based on the predictive control strategy proposed by this invention improves the stability of the voltage of the power grid and the output current of the inverter greatly, and reduces the effect of the delay on the system, and enhances the robustness of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种新型有源电力滤波器滤波电路
本专利技术属于电流预测控制领域,尤其涉及一种基于电流预测控制的新型有源电力滤波器滤波电路。
技术介绍
近年来,随着越来越多的非线性负载接入电网,电力系统谐波污染日趋严重,谐波泛滥影响着电网的安全经济运行。为有效抑制电网中的谐波污染,提高电能质量,各种无源电力滤波器(PPF)和有源电力滤波器(APF)得到了高度关注。APF通过向电网注入补偿电流来抵消负载所产生的动态谐波电流和无功电流,广泛应用于各种工业及民用场合。在提高APF补偿精度方面,必须要解决以下两个问题:1)在APF实际工作中,控制器通过高速模拟数字(AD)通道,采样输出电流作为电流内环的闭环反馈,使得输出电流能及时跟踪指令电流。而在反馈回路的滤波电路设计中,电阻、电容参数大小的选取直接决定着采样通道截止频率的高低。当截止频率选取不当时,会引入谐振峰值,在APF输出补偿次谐波的同时产生谐振频率附近的高次谐波,影响了APF的补偿性能,当高次谐波含量过高时,会致使整个控制系统不稳定。2)控制器的延时在很大程度上也会影响APF装置的补偿性能。在减小控制器的延时方面,国内外已有诸多研究。电流内环的设计是改善延时的关键所在,APF电流内环控制方法集中为以下几种:重复控制将上一个控制周期的偏差和这一个周期的偏差均加入到被控对象进行控制,提高了电流跟踪精度及系统的稳定性,但仍然存在控制周期滞后的延时问题;比例—谐振(PR)控制可理解为正弦信号的广义积分,在特定频率处拥有无穷大增益,从而使系统对该频率的稳态跟踪误差在理论上为零,该方法可实现选择谐波补偿,但对应不同频率的谐波,需采用不 ...
【技术保护点】
一种新型有源电力滤波器滤波电路,包括滑模变结构控制器、控制芯片、非线性负载,其特征在于该方法的电压外环采用滑模变结构控制,在电流内环,当系统电流偏差被控制在一定范围内时,开关状态的选择以提高系统的控制精度为目标;当系统电流偏差较大时,开关状态的选择以提高暂态响应速度为目标。
【技术特征摘要】
1.一种新型有源电力滤波器滤波电路,包括滑模变结构控制器、控制芯片、非线性负载,其特征在于该方法的电压外环采用滑模变结构控制,在电流内环,当系统电流偏差被控制在一定范围内时,开关状态的选择以提高系统的控制精度为目标;当系统电流偏差较大时,开关状态的选择以提高暂态响应速度为目标。2.根据权利要求1所述的新型有源电力滤波器滤波电路,其特征在于,所述的RC滤波电路,用于滤除APF输出的高频谐波分量,本发明所设计的滤波电路为三阶RC滤波电路,其主要特点是高频抑制效果好,系统稳定高;滤波电路分为调理电路和采样电路。3.根据权利要求1所述的新型有源电...
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