三电平变流器电能质量控制优化：预测无差拍与重复控制

"用于电能质量治理的三电平变流器预测无差拍重复控制优化及性能分析" 本文主要探讨了三电平变流器在电能质量治理中的应用，特别是针对低压配电网中的谐波、三相不平衡和无功补偿问题。作者提出了一种新型的控制策略，以提升变流器的性能。 首先，文章介绍了快速指令电流提取与预测算法。这种算法基于dq0坐标变换理论，通过对不同频率分量之间的映射关系进行分析，能够独立地提取谐波、不平衡和无功分量。重要的是，该算法显著提高了指令电流提取的速度，将提取时间缩短至10毫秒，这极大地提高了系统的实时性和响应速度。 其次，针对无差拍控制的延迟问题，研究中提出了一种结合即时采样和预测无差拍重复控制的优化控制器。这种控制器通过即时采样来减少控制延迟，同时利用预测无差拍控制以实现更精确的控制效果。作者对新控制器的性能进行了深入分析，表明它在保持高控制精度的同时，增强了系统的稳定裕度。 最后，通过搭建一个13 kV·A的物理样机进行实验验证。实验结果显示，新设计的控制策略在控制精度和稳定性方面优于传统的预测无差拍重复控制方法，证明了其在实际应用中的优越性。 该研究对三电平变流器的控制算法进行了全面优化，旨在解决电能质量治理中的关键问题。提出的快速指令电流提取算法和优化后的控制器设计，不仅提高了谐波、三相不平衡和无功补偿的效率，还提升了整个系统的动态响应和鲁棒性。这些创新对于低压配电网的电能质量改善具有重要的实用价值，有助于减少谐波损耗，平衡三相电压，提高无功功率补偿的准确性，进一步保障电力系统的稳定运行。