三电平三桥臂中点箝位结构的三相四线制变换器用作有源滤波器由于具有du/dt低、电流纹波小、开关频率低等优点,近年来越来越受到关注。然而该结构的一些关键性问题,如中点平衡问题等,国内外尚没有比较系统的研究。本项目主要对三相四线制三电平三桥臂APF的关键问题开展深入研究,所完成的主要研究工作和取得的创新性成果如下 (1) 对多种主要的三相四线制三电平APF拓扑结构的数学模型进行了详细的分析讨论,在dq0坐标系下建立了上述拓扑的统一数学模型。 (2) 提出了相关指标用于描述电流对直流中点的影响性质和影响程度。同时,还提出了相关评估指标用以评估中点平衡策略对中点电位的控制能力强弱。 (3) 提出了"中点控制度"的概念,并基于此概念提出了一种基于坐标平移原理的 "三维矢量优化选择调制策略"。在 a b c 坐标系下提出了一种基于中点平衡因子的中点控制三维矢量调制策略。 (4) 设计了一种复合型谐波电流预测器对谐波电流进行预测,配合状态观测器实现了APF电流环的无差拍跟踪。利用预测工具对传统PI电流环进行改进,通过合理配置PI参数更可以使电流预测型PI内环实现谐波电流的无静差跟踪。
英文主题词Three-phase four-wire Active power filter; Tri-level three-leg; 3-D space vector control; Neutral-point balancing control; harmonic tracking