三电平APF谐波电流无差跟踪控制策略

"三电平有源电力滤波器谐波电流跟踪无差控制方法 (2009年) - 提高三电平APF谐波抑制能力 - 研究闭环控制系统 - 关键在于谐波电流跟踪控制 - 分析传统电流状态反馈解耦PI调节器的局限性 - 提出新型PI控制策略 - 使用状态观测器估计输出电流 - 采用重复预测型观测器预测指令谐波电流 - 改善系统控制效果 - 实验验证改善电流正弦性 - 快速动态响应负载变化" 本文主要探讨了三电平有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)的谐波抑制能力提升问题，尤其是在闭环控制系统中的关键因素——谐波电流跟踪控制。传统的电流状态反馈解耦PI调节器虽然常见，但在实际应用中存在一定的局限性，尤其是在数字控制系统中，由于一个载波周期的延迟，可能导致补偿精度下降。 为解决这一问题，作者何英杰等人提出了一种新型的PI控制方法。该方法的核心在于引入状态观测器，通过预估APF下一拍的输出电流，有效地弥补了数字控制系统中的延迟问题。同时，采用重复预测型观测器对指令谐波电流进行预测，这使得系统能够快速响应动态变化，且在稳定状态下达到无静差的效果，从而显著提高了整个系统的控制性能。 实验研究表明，应用了这种新型PI控制器的三电平APF在电流正弦性方面得到了显著提升，无论是突然增加还是减少负载，滤波系统都能瞬时跟踪负载变化，展现出优秀的动态响应速度。这表明该控制策略在实际应用中具有很高的实用价值，能够有效抑制电网中的谐波，提高电能质量。 该研究为三电平APF的控制策略提供了新的思路，通过改进的PI控制和观测器技术，实现了谐波电流的精确跟踪，为电力系统的谐波治理提供了更为高效、精确的解决方案。这项工作对于电力工程领域的理论研究和实际应用都具有重要的参考价值。