PDF《改进的有源电力滤波器滞环电流控制策略》

1 2 ) , Ps w可取较小值, 因而本文所取滞环环宽而 产生的电流与开关频率的变化关系与式(

1 2) 相比, 满足Ps w取得较小值的要求, 即实现开关损耗减小 的目标. 2.

4 随机变环宽函数的选取 在控制过程中, 将α 值再附以一个随机函数记 为αR , αR = α+ α 1N ( R) , 其中α, α

1 为常数, N ( R) 是介于0~1的随机数.当电流最大时, 环宽取最大 值.环宽设为2 2∑ ∞ n=2 α s i n ( n ω t+φn ) , Δ i Δ t =

2 2∑ ∞ n=2 α s i n ( n ω t+φn ) Δ t = k fs =

1 Δ t = k

2 2∑ ∞ n=2 α s i n ( n ω t+φn ) ì ? í ? ? ? ? ? ? (

1 3 ) 式(

1 3 ) 表明开关频率与滞环环宽的相互关系. 当滞环带宽随机变化时, 输出电流的频谱会围绕fs 的最大值的频带周围分布. 将αR 代入式(

1 3 ) 中, 得fs = k

2 αR 2∑ ∞ n=2 s i n ( n ω t+φn ) = k

2 α 1+ α 1N( R) α ? è ? ? ? ÷ 2∑ ∞ n=2 s i n ( n ω t+φn ) (

1 4 ) ―

1 2

1 ― ・研制与开发・ 肖丽平, 等 改进的有源电力滤波器滞环电流控制策略 式(

1 4 ) 表明α

1 / α 的变化与开关频率的变化有 关.有分析表明[

1 7] , 当采样频率较高时, 旁频带主 要集中在较小的频率范围内, 负载电流的频谱分布 均匀, 开关边带的谐波峰值减小了.这样随机变环 宽法响应了负载端谐波电流的随机性, 使负载电流 频谱得到扩展. 由上文分析可得到本文所采用的基于减小开关 损耗的周期分段频率随机变环宽滞环控制方法.该 方法使得一个周期内开关频率固定, 同时由于环宽 函数与补偿电流变化相似, 环宽较小.另外引入随 机函数也减小了负载端谐波电流随机性的影响.

3 仿真研究 利用 MAT L A B 软件, 根据图1构建三相电压 型脉宽调制( PWM) 可逆变流器的仿真模型.仿真 参数设定为: 相电压为2

2 0V 的工频交流电, Ls 为2mH, L1 为5mH, L 为2mH, Rs 为1 0Ω, 滤波电 容为1 4. 7μ F, 滤波电感为4

0 0μ H, Ud 为8

0 0V, 负 荷采用三相不控桥. 3.

1 基于定频的滞环环宽控制法对比仿真分析 对三相电压型 PWM 可逆变流器采用电压外环 电流内环双闭环控制电路.对电流环分别采用定频 变环宽滞环控制和固定环宽滞环控制方法进行仿真 分析, 如图6所示.图中: THD 表示总谐波畸变率. 图6 变环宽滞环控制和固定环宽滞环控制 电流 T H D分析 F i g .

6 A n a l y s i s f o rT H Do f i l a w i t hc o n v e n t i o n a l m e t h o da n dn o v e lm e t h o d 分析仿真结果可知: 对同一系统, 相同电路参数 的情况下, 采用传统固定滞环环宽及变环宽滞环电 流控制方 法的电流THD 分别为3.

2 6%和2.

2 7%, 且定频控制中谐波分量集中, 易于滤波器的设计. 3.

2 基于正弦变环宽的滞环电流控制方法的对比 仿真 为验证本文采用正弦变环宽的控制思想的可用 性, 即该控制方法中滞环宽度为2 2∑ ∞ n=2 α s i n ( n ω t+ φn ), 将其与固定环宽滞环控制方法进行仿真对比 分析.仿真 图见附录A图A1.分析仿真结果可知: 固定环宽开关频率变化范围较大, 易引起噪声污 染尤其是在高频段, 而正弦........