一种基于模型预测控制的三电平有源滤波器

文档序号:25729077发布日期:2021-07-02 21:16阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于模型预测控制的三电平有源滤波器,其特征在于:包括如下步骤:

(一)、三电平有源滤波器主电路拓扑结构:

二极管箝位型结构,其每相由四个功率开关器件组成,同时每相还连接着两个钳位二极管;

(二)、三电平有源滤波器系统方案设计:

通过对负载电流进行分析,运用谐波检测算法将有功与无功和谐波成分分离;同时实时检测apf输出电流信号,将无功和谐波分量与apf输出电流信号送入电流跟踪控制单元,通过系统主控单元生成12路pwm信号,使用驱动电路控制主电路各功率开关管,生成与负载侧谐波及无功电流相反的补偿电流,从而实现三电平变换器输出电流的无功与谐波补偿,最终获得与电网电压同频同相的期望电流波形;

(三)、三电平有源滤波器谐波和无功的检测:

ip-iq法检测方法是将三相电流信号减去基波电流,即可得到三相谐波电流分量,进而完成对谐波电流的检测工作;

(四)、模型预测控制策略:

模型预测控制主要由预测模型、滚动优化以及反馈校正三部分构成,将模型预测应用于apf系统时,首先根据电网电压、补偿电流采样值计算参考电流预测值,然后对27个开关状态滚动寻优,每次滚动需要计算补偿电流预测值、直流侧电压偏差预测值和开关转换次数fsw,计算价值函数g并进行比较,最后选择使得价值函数最小的开关状态输出。


技术总结
本发明公开了一种基于模型预测控制的三电平有源滤波器,涉及有源滤波技术领域;包括如下步骤:(一)、三电平有源滤波器主电路拓扑结构;(二)、三电平有源滤波器系统方案设计;(三)、三电平有源滤波器谐波和无功的检测;(四)、模型预测控制策略;本发明运用Matlab/Simulink仿真软件进行系统仿真建模,通过仿真研究验证所提出的基于模型预测控制的三电平有源滤波器系统具有良好的谐波补偿效果;搭建以DSPF28335为核心的三电平APF系统实验平台,实现系统与上位机之间的通信,实现上位机对三电平APF系统运行参数的显示,实现利用上位机对系统进行实时的控制,最终实现基于模型预测控制的三电平有源电力滤波器系统对谐波的补偿。

技术研发人员:张静;任明杰
受保护的技术使用者:哈尔滨理工大学
技术研发日:2021.05.18
技术公布日:2021.07.02
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