三电平UPQC的变阻尼无源混合控制策略*

夏 亮 王久和 陈美锋 刘金昌

三电平UPQC的变阻尼无源混合控制策略*

夏 亮1王久和1陈美锋2刘金昌1

(1. 北京信息科技大学自动化学院 北京 100192；2. 西安航空职业技术学院自动化工程学院 西安 710089)

为改善统一电能质量调节器(Unified power quality conditioner, UPQC)的谐波补偿性能，基于UPQC的端口受控的耗散哈密顿(Port-controlled Hamiltonian with dissipation, PCHD)数学模型，利用该模型和UPQC的无源性，设计变阻尼无源控制器，电流内环采用变阻尼无源控制，电压外环采用变积分系数的非线性自抗扰-PI(Active disturbance rejection-proportional integral, ADR-PI)控制。与传统的PI恒阻尼无源控制策略相比，采用的变阻尼无源混合控制策略补偿后的负载电压和电网电流总谐波畸变率更低。最后，在Matlab/Simulink 仿真平台上搭建了TNPC-UPQC的变阻尼无源混合控制系统的仿真模型，对UPQC的谐波补偿性能进行了仿真研究。仿真结果表明，采用的变阻尼无源混合控制策略是可行的。

统一电能质量调节器；PCHD模型；变阻尼；非线性自抗扰-PI控制；无源控制

1 引言

近些年来，由于非线性电力电子负载和设备在工业和住宅中的使用日益广泛，电能质量问题已经成为导致电压和电流产生谐波的主要问题之一[1]。此外，各种网络故障和电容器组的切换也会产生电能质量问题，例如电压暂降/暂升、电压不平衡、电压中断、电流谐波、电流相位超前与滞后等。电能质量问题的提出由来已久，人们对电能质量的要求也越来越高，如何改善电能质量成为目前研究的热点问题之一。在电力系统中，一些设备的运行使得电网中电压和电流波形畸变严重，谐波水平不断上升。……