基于预测模型的有源电力滤波器控制策略研究

来源 :辽宁工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangchaoyi222
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随着近年来鼓励利用清洁能源的呼声愈发高涨,电能逐步取代传统化石能源的趋势已然形成,这种趋势在保护了环境与自然资源的同时也对电网生态提出了新的要求。大量用电设备投入使用,就意味着有更多种类的电力谐波会进入电网。有源电力滤波器(APF)具备良好的动态谐波补偿特性,一直以来都是相关领域学者的主要研究对象。本文以三相三线制LCL型APF为研究对象,主要对基于预测函数模型的谐波电流检测及补偿进行了深入研究。首先,针对传统APF谐波电流检测环节因数字信号处理产生的延时及低通滤波器频带限制导致谐波电流检测精度低的问题提出了一种新的谐波电流检测方法。利用Kalman滤波器代替传统低通滤波器,同时在谐波电流检测环节前端建立二阶自回归预测函数模型对负载电流进行预测并利用递推最小二乘法对模型参数进行滚动优化,使系统直接对具有较高精度的负载电流预测值进行谐波电流检测。其次,为了配合这种改进谐波电流检测法改善APF的补偿效果,指令电流跟踪控制环节采用将PI控制与重复控制结合而成的复合重复控制策略,对指令电流信号进行无静差跟踪控制,提高指令电流跟踪控制能力。为了在抑制高频纹波的同时不增加系统的有功损耗,采用基于有源阻尼法的LCL型出口滤波器,减少进入电网的纹波电流。最后,利用Matlab/Simulink仿真软件搭建三相三线制LCL型APF系统仿真实验模型,对提出的改进谐波电流检测技术进行仿真验证,同时验证APF系统补偿策略的可行性。仿真实验证明所提出的改进谐波电流检测技术对谐波电流具有较高的检测精度,APF补偿系统的指令电流具有较好的静差特性,同时有效减少进入电网的纹波,使APF的补偿效果有了大幅度改善。该论文有图67幅,表6个,参考文献60篇。
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