探究有源电力滤波器 PWM 控制方法及其与信号系统自动控制的关系

本文主要探讨了有源电力滤波器中的PWM信号控制方法，特别是在电力谐波抑制方面的应用。有源电力滤波器作为一种重要的电力系统解决方案，通过实时产生补偿电压或电流来抵消电网中的谐波，PWM控制在其中发挥着关键作用。文章首先介绍了有源电力滤波器的基本原理，强调了其跟踪性和准确性的重要性。 PWM（脉冲宽度调制）控制方法在有源滤波器中占据主导地位，因为其能有效实现滤波器与电网的交互。文章详细比较了两种常见的PWM控制方式：滞环比较PWM控制和三角波比较PWM控制。 滞环比较PWM控制方式利用滞环比较器，将指令电流与实际补偿电流进行对比，当两者差异超过设定阈值时，控制开关状态切换，确保补偿电流实时跟踪指令。这种方式的优点包括硬件简单、响应快速、开关损耗小且无特定频率的谐波污染，但缺点是其开关频率和响应速度会受滞环带宽影响，可能导致电流脉动和噪声增加。 相比之下，三角波比较PWM控制更为直接，它通过将指令电压与实际电压进行比较，然后通过三角波载波与偏差信号一起形成控制信号，使得变流器开关元件的打开和关闭更为精确。这种方法的优点在于控制简单，但可能牺牲一些精度，特别是当补偿电压变化较大时。 本文对这两种控制方式进行了深入分析，并对它们的优缺点进行了总结，这对于选择合适的PWM控制策略以优化有源电力滤波器性能具有实际指导意义。研究者和工程师可以根据具体的应用需求和系统特性，权衡各种控制方式的利弊，以实现最佳的谐波抑制效果。