一种基于指令修正的有源电力滤波器控制方法

刘楚晖，叶昕炯，华新强，石祥建

（1.南京南瑞继保电气有限公司，南京 211102；2.国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，浙江 湖州 313000）

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随着电力电子技术的进步，基于全控开关器件的有源电力滤波器凭借其响应的快速性、补偿的精确性等诸多优点，成为电力系统谐波抑制领域重要的解决方案之一[1-5]。

基于低压有源电力滤波装置的行业标准JB/T 11067—2011 中明确规定，在负载电流畸变率大于20%的情况下，有源电力滤波器需要对2～25 次谐波进行全补偿，补偿率需要大于85%。因此，有源电力滤波器控制系统的电流环需要具有较高的截止频率，才能对频率远高于50 Hz 的电流指令实现无差跟踪。常用的电流环控制方法包括滞环控制[6-7]、PR（比例谐振）控制[8-9]、重复控制[10-11]、单周控制[12-13]和滑模控制等[14-15]。

以上各种控制方法可以分为线性控制和非线性控制2 种，都是从控制器本身出发进行设计，从而使得控制系统的输出量精确跟踪控制系统的输入量。对于线性控制系统，按照经典控制理论，输出量的频域模型可以表征为输入量的频域模型与控制系统闭环传递函数的乘积。因此，上述各种线性控制方法本质上是让设计好控制器后的整个控制系统的闭环传递函数在各个待补偿谐波频率处幅值近似为1，且相位近似为0°或360°的整数倍。对于有源电力滤波器，控制系统的输入量为负载谐波电流瞬时值的相反数，输出量为自身输出的谐波电流瞬时值。文献中已经提出多种谐波检测提取方法[16-18]。……