单机阻性有源滤波器控制策略的提出:
在1994年,日本6.6kV等级的配电系统中出现严重的谐波污染问题,配电网中5次谐波含量严重超标,K.Oku教授发表论文对这一现象进行了全面的阐述。
在1999年,日本学者AKAGI教授针针对上述现象以集中参数模型分析了配电网谐波污染问题,并且首次提出阻性有源滤波器(RAPF),即将APF在谐波频点上控制成电阻来抑制谐波,此时APF对外电路特性为:在谐波频点段呈现一个小电阻特性,在基波频点呈现一个大电阻特性。
AKAGI教授提出的阻性有源滤波器接入配电网的整体系统框图如下图所示:RAPF 首先检测端口电压va,vb,vc,经过旋转坐标变化和高通滤波器将基波分量滤除,再经过旋转坐标反变换得到端口谐波电压分量v’a,v’b,v’c,然后乘上系数KV如式1所示,生成谐波电流指令i*har_a, i*har_b, i*har_c。检测直流侧电容电压生成基波电流指令i*fun_a, i*fun_b, i*fun_c,然后两者相加作为指令电流,与实际电流比较,经过 P 控制器再与三角波比较生成 PWM 信号发送给变流器。
如果有源滤波器的电流环增益足够大,也就是实际电流始终能够无差跟踪指令电流,可以将APF视作理想电流源,当APF满足上图的公式时,APF对外电路表现为谐波频点处的电阻特性(即RAPF)。其中ihar*为指令电流,vh为端口的谐波电压,1/KV为RAPF的对外呈现的电阻值。
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