Ipiq:该方法中,需要用到与a相电网电压ea基波分量同相位的正弦信号sint和对应的余弦信号cost,sint相当于电压矢量e的cose,cost相当于电压矢量e的
sine,它们由一个锁相环(PLL)得到。由此计算出ip,iq,经LPF滤波得出ip,iq的
直流分量ip,iq。这里ip,iq代表着的ia,ib,ic基波分量iaf,ibf,icf。因此,同pq运算方式,可计算出iaf,ibf,icf,进而计算出ia,ib,ic的谐波分量iah,ibh,ich。
APF检测出补偿对象负载电流iL的谐波分量iLh,将其反极性后作为补偿电流的指令信号ic,由补偿电流发生电路产生补偿电流ic,即与负载电流中的谐波分量iLh大小相等、方向相反,因而两者互相抵消,使得电源电流is中只含有基波,不含谐波。
三角波:电流跟踪控制电路的作用是,根据补偿电流的指令信号ic实际补偿电流ic之间的相互关系,产生对电力电子器件的通断进行控制的逻辑信号。驱动电路将该逻辑信号变换为驱动主电路电力电子器件的驱动信号,控制其通断。主电路产生跟随补偿电流指令信号
ic变化的实际补偿电流ic。
*滞环:把补偿电流的指令信号ic与实际的补偿电流信号ic进行比较,两者的偏差ic作
*为滞环比较器的输入,通过滞环比较器产生控制主电路中开关通断的PWM信号,该PWM信号经驱动电路来控制开关的通断,从而控制补偿电流ic的变化。
主电路采用一个IGBT和一个二极管反并联形成,其中IGBT可由PWM信号控制。IGBT直流侧接一适当电容,此处设定值3310e-6F,通过 PI 控制使其电压达到给定值1000V。3-RLC模块设定出线电感值为5e-3,三角波比较法模块实现电流跟踪控制。
本论文仿真模型经过大量仿真确定模型中各参数设置如下:
1、电源采用三相交流电压源,频率50Hz,电压有效值220V,各相相位相差120度,内阻0.1Ω,电感为0.1mH。2、非线性负载是电网中的主要谐波源,文献给出了一些具有代表性的非线性负载种类,本文选取直流侧带感性负载的三相二极管整流桥作为产生谐波源的负载,直流侧R=40Ω,L=200mH。负载电流中只含谐波。3、APF 直流侧电压选择为1000V,直流侧电容C=3310e-6F。4、交流侧输出电感L=5e-3H。5、滤波电容C=10e-6F,阻值R=10Ω 。 6、仿真算法选择ode23tb(stiff/TR-BDF2),仿真时间为0.2s,最大仿真步长1e-6,最小仿真步长auto。
给出了补偿前的三相的电流波形,通过对波形进行频率分析可以看到,三相的总畸变率均达到28%以上,远远高于国家《电能质量公用电网谐波》规定5%的谐波最大限值。表5-2给出了三相中各奇次谐波的含有率,可以看到电路中5次、7次、11次、13次、15次、17次、19次谐波污染最为严重。各奇次谐波含有率大幅下降,污染严重的各奇次谐波
得到了很好的抑制。各相电流谐波总畸变率由原来的 28%左右均下降至 1.7%
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