三相四線制并聯(lián)型有源電力濾波器的研究和仿真及實(shí)驗(yàn)

　　目前，各種電力電子裝置被應(yīng)用到生產(chǎn)和生活當(dāng)中，提高了生產(chǎn)效率并且改善了人們的生活，但這些非線性負(fù)載也產(chǎn)生出大量的諧波，惡化了用電環(huán)境。有源電力濾波器（Active Power Filter，APF）動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快、補(bǔ)償性能受電網(wǎng)阻抗影響小，不僅可以抑制諧波，而且對(duì)無(wú)功功率和不平衡電流都具有良好的補(bǔ)償效果，因此受到廣泛關(guān)注。本文以應(yīng)用在三相四線制系統(tǒng)中的四橋臂有源電力濾波器為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究其諧波電流檢測(cè)算法及控制策略，最后進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)。影響有源電力濾波器補(bǔ)償效果的因素有很多，其中諧波電流檢測(cè)算法的檢測(cè)速度和精確度是很重要的一個(gè)方面。本文詳細(xì)地說(shuō)明和分析了常用的pq檢測(cè)算法和ip-iq檢測(cè)算法的原理，還對(duì)在三相四線制系統(tǒng)中就是否要分離零序電流分量的問(wèn)題進(jìn)行了公式推導(dǎo)和分析?？刂撇呗允怯性措娏V波器的核心內(nèi)容，包括電流環(huán)的控制策略和電壓環(huán)的控制策略兩部分。電流環(huán)通過(guò)一定的控制方法和調(diào)制方法產(chǎn)生PWM波去驅(qū)動(dòng)開關(guān)元件的開通和關(guān)斷，使得補(bǔ)償電流動(dòng)態(tài)跟蹤指令電流變化。本文把PI控制器和重復(fù)控制器并聯(lián)起來(lái)作為電流環(huán)的控制器，以保證系統(tǒng)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度和跟蹤性能。電壓環(huán)是利用一定的控制方法把直流側(cè)電壓維持在一個(gè)合適的值，其控制方法通常使用的是PI控制，但是PI控制魯棒性較差，面對(duì)復(fù)雜多變的負(fù)載，其往往達(dá)不到理想的控制效果。針對(duì)PI控制的不足，本文將模糊控制和PI控制相結(jié)合，得到參數(shù)模糊自整定PI控制方法，該方法可以根據(jù)控制對(duì)象的狀況實(shí)時(shí)修正參數(shù)，提高控制效果。根據(jù)理論分析和設(shè)計(jì)，本文利用MATLAB軟件搭建仿真模型，針對(duì)非線性負(fù)載進(jìn)行仿真，對(duì)比補(bǔ)償前后電流變化，驗(yàn)證理論的正確性。最后搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在非線性負(fù)載下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該裝置具有良好的抑制諧波和補(bǔ)償不平衡電流的能力。