基于PCPR控制的APF死区补偿策略

曹彬，李胜，吕虎伟，黄松涛

（1.华中科技大学人工智能与自动化学院，湖北武汉 430074；2.中核兰州铀浓缩有限公司，甘肃兰州 730065）

有源电力滤波器变换器单个桥臂上、下管的驱动信号互补，在驱动信号上升沿加入死区时间可以有效防止上、下管“直通”引起变换器短路。但每个开关周期的死区时间在整个基波周期的累积效应会造成桥臂输出电压畸变，且开关频率越高畸变越严重，该现象称为死区效应。如何减小死区效应引起变换器桥臂输出电压畸变是学术界研究的热点。

死区补偿方法大致可以分为两类。一类是通过判断变换器输出电流极性直接从源头上补偿输出电压。文献[1-3]通过判断电流极性计算死区效应造成的输出电压误差，根据电压误差计算的补偿指令修正调制信号指令；文献[4-5]通过检测电流极性判断具体引起误差的脉冲上升沿，并对上升沿到来时间进行调整；文献[6-7]在不同电流极性下确定无效开关，防止死区时间引入。以上方法对电流极性的检测精度要求极高。另一类是通过在控制回路加入控制器对死区效应引入的输出电流谐波进行抑制，从而补偿死区。文献[8]通过重复控制器对死区效应引起的基波奇数次电流谐波进行补偿，但是重复控制器会导致系统响应时间变慢；文献[9-10]通过预测控制对死区效应引起的电流谐波进行抑制，但该方法对系统模型和权重函数的依赖度高；文献[11-13]通过前馈控制对死区引起电压分量进行控制，但死区引起电压分量的分离难度较大。……