混合有源电力滤波器拓扑结构及电流跟踪控制研究

作     者：王胡 

作者单位：湖北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：凃玲英

授予年度：2018年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 080902[工学-电路与系统] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

主      题：混合有源电力滤波器 谐波治理 逆系统方法 解耦 反推滑模控制 

摘      要：我国的地域广泛以及能源分布的不均,促使高压直流输电技术得以广泛应用,同时由于该技术的基本原理在高压直流输电系统换流站的交流侧,存在诸多奇数频次的谐波,对系统造成了谐波污染。本文首先以高压直流输电系统的交流侧为滤波对象,提出了一种混合有源电力滤波器的拓扑结构。该结构将两种双调谐滤波器分别作为无源滤波支路与注入支路应用,以无源滤波器与有源滤波器的合理融合来减小有源部分的容量。从抑制与系统的谐振;控制策略的选择;抑制基波环流;谐波电流放大效应;滤波特性;外界干扰及参数摄动的影响;稳定性等角度分析了所提拓扑结构的优越性。仿真证明了所提拓扑结构具有较好的滤波性能。提升有源滤波器的滤波性能可以从电流控制策略方面着手,为此本文提出了一种基于逆系统方法的backstepping(反推)滑模控制策略。该策略采用逆系统方法对具有强耦合非线性特点的混合有源电力滤波器的仿射非线性模型进行了解耦,形成了两个独立的伪线性子系统。随后为增加控制系统的鲁棒性,设计了考虑系统建模误差和参数不确定性误差反推滑模控制器。通过对比仿真研究证明了本文所提控制策略进一步提高了混合有源电力滤波器滤波性能,实现了对谐波电流的精确跟踪并具有良好的动态响应性能。实验平台验证了所提策略的有效性。