消除有源电力滤波器系统振荡的控制方法仿真分析
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改进后控制方式的结构如图6、7所示。图中G1(s)、G2(s)是无源滤波器分别以icL、ih为输入，ih、is为输出的传递函数。由于系统本身包含有微分成分，容易振荡，对干扰信号敏感，采用局部反馈，既可以实现在串联校正中改善系统稳态性能和暂态性能的作用，又可以抑制谐振干扰信号的影响。同时，该局部反馈主要作用在高通滤波器上，对其它部分没有太大的影响。另外，由于该反馈的引入，前向通道的增益有所降低，系统的稳定性提高了。和前面介绍的三种方式相比，不仅能很好地消除振荡，滤除高频谐波，而且结构比较简单，无须复杂的算法，很容易实现。本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/159946.htm
图6 检测负载侧电流控制方式改进后结构图
图7 检测电网侧电流控制方式改进后结构图
仿真中电网频率为50Hz，三相有源电力滤波器开关器件工作频率为20kHz。非线性负载为三相整流器，后接20mH电感和2Ω电阻。高通滤波器采用50μF的电容。仿真结果如图8、9、10、11和表1所示。
表1 两种传统控制方式改进前后仿真结果比较
| 控制方式 | 电网侧电流畸变率 | 公共点电压畸变率 |
|---|---|---|
| 未补偿时 | 23.5％ | 7.90％ |
| 检测负载电流控制方式 | 8.66％ | 9.22％ |
| 检测电网侧电流控制方式 | 5.06％ | 5.52％ |
| 改进后检测负载电流控制方式 | 1.82％ | 2.78％ |
| 改进后检测电网侧电流控制方式 | 1.61％ | 3.33％ |
图8 传统检测负载电流控制方式下电网侧电流和负载电压
图9 改进后检测负载电流控制方式下电网侧电流和负载电压
图10 传统检测电网侧电流控制方式下电网侧电流和负载电压
图11 改进后检测电网侧电流控制方式下电网侧电流和负载电压
从表1可以看出，对原来控制方式进行改进后电网侧电流和公共点电压的畸变率有效地降低了。对比图8和9，图10和11也看出控制方式改进后有源滤波器的电网侧电流和公共点电压的波形有了较大的改善，更接近正弦形。总之，有源滤波器的性能得到了较大的提高。
5 结语
从前面的分析和仿真结果可以看出，本文提出的这种新型控制方式不仅很好地消除了振荡，滤除了谐波，而且还能提高系统的稳定性，控制算法也极其简单，具有很好的推广价值。缺点是需要检测的电流信号数量增加了。
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