并聯(lián)有源電力濾波器交流側濾波電感的優(yōu)化設計

摘要：探討了一種并聯(lián)有源電力濾波器的交流側濾波電感優(yōu)化設計的方法；并應用于一臺15kVA并聯(lián)有源電力濾波器的實(shí)驗模型中，進(jìn)行了實(shí)驗驗證。

引言

并聯(lián)有源電力濾波器是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波和補償無(wú)功的新型電力電子裝置，近年來(lái)，有源電力濾波器的理論研究和應用均取得了較大的成功。對其主電路（VSI）參數的設計也進(jìn)行了許多探討[1][2][3]，但是，目前交流側濾波電感還沒(méi)有十分有效的設計方法，然而該電感對有源濾波器的補償性能十分關(guān)鍵[2]。本文通過(guò)分析有源電力濾波器的交流側濾波電感對電流補償性能的影響，在滿(mǎn)足一定效率的條件下，探討了該電感的優(yōu)化設計方法，仿真和實(shí)驗初步表明該方法是有效的。

圖1

1 三相四線(xiàn)并聯(lián)型有源電力濾波器的結構與工作原理

圖1為三相四線(xiàn)制并聯(lián)型有源電力濾波器的結構。主電路采用電容中點(diǎn)式的電壓型逆變器。電流跟蹤控制方式采用滯環(huán)控制。

以圖2的單相控制為例，分析滯環(huán)控制PWM調制方式實(shí)現電流跟蹤的原理。在該控制方式中，指令電流計算電路產(chǎn)生的指令信號ic＊與實(shí)際的補償電流信號ic進(jìn)行比較，兩者的偏差作為滯環(huán)比較器的輸入，通過(guò)滯環(huán)比較器產(chǎn)生控制主電路的PWM的信號，此信號再通過(guò)死區和驅動(dòng)控制電路，用于驅動(dòng)相應橋臂的上、下兩只功率器件，從而實(shí)現電流ic的控制。

以圖3中A相半橋為例分析電路的工作過(guò)程。開(kāi)關(guān)器件S1和S4組成A相的半橋變換器，電容C1和C2為儲能元件。uc1和uc2為相應電容上的電壓。為了能使半橋變換器正常跟蹤指令電流，應使其電壓uc1和uc2大于輸入電壓的峰值。

當電流ica

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