论文部分内容阅读
随着工业现代化发展,电力系统中非线性负荷大量增加,日趋严重的谐波污染对电能的生产、利用以及设备的使用造成了很大的危害。有源电力滤波器(ActivePowerFilter,APF)是目前用来治理谐波污染最具前景的方法之一,其控制策略成为国内外学者研究的热点。
本文首先分析了各种不同类型的APF主电路结构,确定三相并联电压型APF作为本文的主电路。并引入开关函数建模法,建立了APF在a-b-c坐标系下的数学模型和d-q坐标系下的状态空间模型。
在系统分析了基于微分几何理论的反馈线性化理论基础上,分析了三相APF的状态空间数学模型特性,将输入输出反馈线性化应用于APF的非线性控制当中,通过选取不同的输出函数,讨论分析了APF非线性模型内动态的稳定性,最终选取电感电流作为系统输出函数,并建立了APF的仿射非线性系统模型。
对基于瞬时无功功率理论的ip-iq谐波检测算法稳态性能和动态性能进行了分析,采用反馈校正法设计了APF的PI控制器,并使用MATLAB/Simulink仿真软件对控制器性能进行了仿真分析,仿真结果显示了APFPI控制器的特点及存在的问题。
针对APF强耦合非线性特点,将输入输出反馈线性化控制技术应用到APF非线性控制当中。基于反馈线性化理论,确定了APF的非线性控制策略,综合设计了APF的输入输出反馈线性化控制器。应用MATLAB/Simulink仿真软件对控制器各项性能进行了仿真分析,仿真结果表明本文设计的控制器具有良好的稳态特性、动态特性和鲁棒性。