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文档分类:通信/电子

一种基于自适应滤波理论的电力有源滤波器的数学模型及性能分析.doc


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一种基于自适应滤波理论的电力有源滤波器的数学模型及性能分析.doc
文档介绍:
一种基于自适应滤波理论的电力有源滤波器的数学模型及性能分析[录入者:admin| 时间:2007-11-1613:27:55|作者:|来源:采集所得|浏览:1095次]王向军摘要:提出一种基于自适应滤波理论的电力有源滤波器,建立了该电力有源滤波器的数学模型,对其性能进行了分析。仿真结果证明了此种电力有源滤波器的可行性和数学模型的正确性。关键词:谐波自适应数学模型MathematicModelandPerformanceAnalysisoftheActivePowerFilterBasedonAdaptiveFilterTheoryWangXiangjunYinWeiminWuZhengguo(NavalUniversityofEngineering430033China)Abstract:Thispaperpresentsanactivepowerfilter(APF)basedonadaptivefiltertheory.ThemathematicmodeloftheAPFisderived,andtheperformanceoftheAPFisanalyzed.ThesimulatingresultconfirmsthefeasibilityoftheAPFandthevalidityofthemathematicmodel.Keywords:harmonicsadaptivemodel▲1引言电力有源滤波器是一种主动式的谐波电流和功率因数补偿装置。现有的电力有源滤波器主要有基于传统电路理论计算方法的电力有源滤波器[1]和基于瞬时无功功率理论的电力有源滤波器[2]。这两种电力有源滤波器都存在当负载或电网状态发生变化时不能自适应调整参数等问题[3]。目前已有人将自适应滤波理论应用于对谐波电流和基波无功电流的检测[3,4]。本文基于自适应滤波理论构成了完整的电力有源滤波器,推导了它的数学模型,对其补偿特性进行了仿真研究。2电力有源滤波器结构原理在电力有源滤波器中,检测出负载电流中的谐波电流与基波无功电流之和,并控制电力有源滤波器的输出电流等于谐波电流与基波无功电流之和是问题的关键。本文使用如图1所示的一阶LMS自适应滤波器,检测负载电流中包含的谐波电流与基波无功电流。整个系统的原理如图2所示。图1 检测电路原理图图中,US(t)为主电压,iS(t)为主电流,iL(t)为负载电流,iC(t)为逆变器输出电流,i*C(t)为检测出的基波无功电流与谐波电流之和。图2系统原理图3电力有源滤波器的数学模型3.1逆变器及控制电路数学模型如图2所示,PWM调制器的输入信号为um(t)=K(i*C(t)-iC(t)) (1)式中K——误差放大器增益,K=2.3 假设电子线路均处于正常工作状态,则逆变器的瞬时输出电压ucon(t)与调制信号um(t)之间的关系可以表示为[5]式中 VC——逆变器直流电容平均电压,VC=440V Vtri——三角载波的峰值,Vtri=5V逆变器输出电流式中 L——逆变器输出端滤波电感,L=10mH由式(1)~式(3),可以得到电力有源滤波器的分析模型如图3所示。则实际的逆变器输出电流与期望的逆变器输出电流间的传递函数可表示为图3 逆变器及其控制电路模型当ω=314rad/s时,式(4)的增益接近于1,且相移非常小。从图3可以看出uS(t 内容来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.