樂 健 劉開培

（武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院 武漢 430072）

1 引言

適用于三相四線制系統(tǒng)諧波補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)型有源電力濾波器（Active Power Filter，APF）主要有四橋臂結(jié)構(gòu)[1,2]和三橋臂電容中分結(jié)構(gòu)[3,4]。影響補(bǔ)償性能的主要參數(shù)包括元件參數(shù)，如交流側(cè)輸出連接電感和直流側(cè)電容，以及運(yùn)行參數(shù)，如直流側(cè)電壓和開關(guān)頻率[5]。

目前對(duì)四線制APF的研究多注重補(bǔ)償算法和開關(guān)控制策略的研究，在仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)往往直接給出APF的參數(shù)[6,7]。一些文獻(xiàn)對(duì)APF的參數(shù)計(jì)算進(jìn)行了研究，主要的方法包括理論設(shè)計(jì)[8-10]、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)[11]和根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式設(shè)計(jì)等[12]，也有的將上述方法進(jìn)行結(jié)合。

理論設(shè)計(jì)方法通常以所建立的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，計(jì)算結(jié)果比較準(zhǔn)確。但目前的設(shè)計(jì)方法通常針對(duì)某一特定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)需要重新設(shè)計(jì)，且未考慮不同開關(guān)控制策略的影響，通用性較差。設(shè)計(jì)時(shí)需要的數(shù)據(jù)量較大，有的數(shù)據(jù)難以直接得到，限制了該方法的實(shí)用性；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果來進(jìn)行設(shè)計(jì)能克服實(shí)際運(yùn)行中各種不確定因素造成的設(shè)計(jì)結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，需要的數(shù)據(jù)量少，但這種方法需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，工作量較大，設(shè)計(jì)結(jié)果往往只對(duì)特定的負(fù)載情況適用。在設(shè)計(jì)輸出為正弦的逆變器參數(shù)時(shí)，通常采用以下經(jīng)驗(yàn)方法：即選擇輸出電感的標(biāo)幺值為逆變器容量的10%～20%。有的研究將這種經(jīng)驗(yàn)方法直接應(yīng)用于三相四線制并聯(lián)型APF橋臂輸出電感的設(shè)計(jì)，但APF橋臂輸出電流中往往包含大量的諧波分量，直接應(yīng)用該方法將出現(xiàn)較大誤差。本文首先簡要介紹了四線制APF統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型和各橋臂輸出能力指標(biāo)，為參數(shù)優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。文中根據(jù)對(duì)APF響應(yīng)速度和控制精度的要求，計(jì)算得到了各橋臂輸出電感取值的優(yōu)化目標(biāo)表達(dá)式，同時(shí)對(duì)采用電流滯環(huán)控制時(shí)APF橋臂輸出電流的紋波提出了限制指標(biāo)。以上述工作為基礎(chǔ)，求解得到了橋臂輸出電感在給定直流側(cè)電壓和直流側(cè)電容值下的可能取值范圍的約束條件。結(jié)合實(shí)例說明了在該取值范圍內(nèi)橋臂輸出電感的優(yōu)化取值方法。通過仿真計(jì)算表明了所提出方法的有效性和實(shí)用性。所提出的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法能適用于不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和不同開關(guān)控制策略的APF，所需數(shù)據(jù)少且容易獲取，為從參數(shù)設(shè)計(jì)角度提高APF的補(bǔ)償性能提供了依據(jù)。

2 四線制APF的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型

文獻(xiàn)[13]提出了四線制APF的統(tǒng)一拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示。

圖1 三相四線并聯(lián)APF統(tǒng)一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Unified topology of three-phase four-wire shunt APF

文獻(xiàn)[13]以計(jì)算得到各橋臂輸出電流為基礎(chǔ)，在忽略系統(tǒng)零序電壓影響的情況下得到A，B，C橋臂中點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)中點(diǎn)n的電壓uAn，uBn，uCn，并以其各自絕對(duì)值的最大值定義了各橋臂的輸出能力如式（1）所示，以衡量ABC橋臂的諧波補(bǔ)償能力。

式中，k=LS/LN為A，B，C橋臂電感與N橋臂電感值之比；ujn（j=A，B，C）為A，B，C橋臂中點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)中點(diǎn)n的電壓；E為直流側(cè)電容上的總電壓；m定義為

當(dāng)Ca/Cb=∞，即m=1時(shí)，此時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即演變?yōu)橥ǔ５乃臉虮弁負(fù)?；?dāng)Cb/Ca=∞，即m=0時(shí)，此時(shí)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)即演變?yōu)镹橋臂輸出帶電感的三橋臂電容中分拓?fù)洹?/p>

文獻(xiàn)[13]定義了N橋臂輸出能力如式（3）所示，以衡量N橋臂的諧波補(bǔ)償能力。

忽略系統(tǒng)電壓零序分量時(shí)，電壓uF0即是A，B，C橋臂中點(diǎn)對(duì)N橋臂中點(diǎn)電壓（uAN，uBN，uCN）的零序分量。

本文利用上述統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型和所定義的輸出能力指標(biāo)來進(jìn)行四線制并聯(lián)APF的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3 橋臂輸出電感取值的約束條件

橋臂輸出連接電感值的優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)是：①使得并聯(lián)型APF具有較好的諧波和系統(tǒng)中線電流補(bǔ)償能力，即并聯(lián)型APF具有較好的響應(yīng)速度。②使得并聯(lián)型APF橋臂輸出電流中的高次諧波含量小于設(shè)定值，即并聯(lián)型APF具有較好的控制精度。

3.1 上限約束條件的求解

輸出電感值的上限主要受到優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)①的約束。設(shè)各橋臂需要補(bǔ)償?shù)母鞔沃C波電流有效值分別為Il(h)，其中：l=a，b，c，n；h=1，3，…，H；H為設(shè)計(jì)需要補(bǔ)償諧波的最高次數(shù)。

根據(jù)ABC橋臂輸出電感上的電壓和電流方程，結(jié)合式（1），要求A，B，C橋臂的輸出能力滿足

式中，ul為系統(tǒng)電壓；iFl為各橋臂輸出電流，其參考方向如圖1中所示。

因此設(shè)計(jì)需要知道上式右端的最大值。現(xiàn)有的計(jì)算方法有兩種：

（1）當(dāng)系統(tǒng)電壓具有最大值時(shí)，能夠?qū)ψ罡叽沃C波進(jìn)行補(bǔ)償。即

式中，VS為系統(tǒng)相電壓有效值；f1為基波頻率；為保證ABC三橋臂輸出電感值的相同，上式中Iabc(H)為ABC三相需補(bǔ)償?shù)腍次電流的有效值最大值。這種方法存在的問題是，最高次諧波不一定具有最大電流變化率，因此采用上式可能使得輸出電感的計(jì)算值變大。

（2）當(dāng)系統(tǒng)電壓具有最大值時(shí)，能夠提供此時(shí)所需要的最大電流變化率，即

該方法存在的問題是：獲得補(bǔ)償電流的最大變化率通常比較困難，需要知道補(bǔ)償電流的各次諧波相位；同時(shí)其最大變化率通常不發(fā)生在系統(tǒng)電壓最大時(shí)，因而上式可能使得輸出電感的計(jì)算值變小。

提出的改進(jìn)方法為：應(yīng)當(dāng)根據(jù)并聯(lián)型APF的容量和負(fù)載的主要類型分別計(jì)算式（4）右端最大值。分為兩種情況：

（1）負(fù)載多為整流橋并聯(lián)電容的情況。此時(shí)最大電流變化率通常發(fā)生在系統(tǒng)電壓最大值附近。計(jì)算方法為：當(dāng)系統(tǒng)電壓具有最大值，能夠?qū)哂凶畲箅娏髯兓实闹C波進(jìn)行補(bǔ)償，式（4）右端最大值為

式中，h為ABC三相需補(bǔ)償電流中具有最大變化率的諧波的次數(shù)；Iabc(h)為相應(yīng)h次電流的有效值。

（2）負(fù)載多為整流橋串聯(lián)電抗的場(chǎng)合。此時(shí)各次電流變化率都比較大，且需補(bǔ)償電流的最大變化率通常發(fā)生在系統(tǒng)電壓較小時(shí)?？珊雎韵到y(tǒng)電壓的影響，認(rèn)為各次電流同時(shí)具有最大變化率。式（4）右端最大值為

根據(jù)N橋臂輸出能力式（3）可以得到

式中，us0為系統(tǒng)電壓的零序分量。分析時(shí)忽略系統(tǒng)零序電壓的影響。由于N橋臂輸出電流變化率與系統(tǒng)電壓無關(guān)，可根據(jù)類似式（8）的形式來計(jì)算式（9）右端的最大電流變化率

將式（7）或式（8）代入式（4）可得到各橋臂輸出電感值上限約束條件1。將式（10）代入式（9）可得到上限約束條件2。

3.2 下限約束條件的求解

輸出電感值的下限主要受到優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)（b）的約束。并聯(lián)型APF在工作時(shí)產(chǎn)生的高次諧波的情況與采用的開關(guān)控制策略和負(fù)載情況相關(guān)：采用開關(guān)頻率固定的控制方法時(shí)，輸出電流含量最大的高次諧波的頻率等于開關(guān)頻率，通常以該次諧波的含量來計(jì)算約束條件。而對(duì)于開關(guān)頻率不固定的控制策略如電流滯環(huán)比較，其產(chǎn)生的高次諧波隨運(yùn)行點(diǎn)不同變化較大，目前還沒有相應(yīng)的計(jì)算方法。

（1）采用開關(guān)頻率固定的控制方法時(shí)。要求A，B，C橋臂輸出電流的高次諧波不大于負(fù)載基波額定電流的5%。即

式中，I1為負(fù)載額定電流基波有效值；fsw為開關(guān)頻率；VFl(fsw)為A，B，C橋臂對(duì)系統(tǒng)中點(diǎn)電壓中具有開關(guān)頻率的諧波分量的有效值；IFl(fsw)為橋臂輸出電流中具有開關(guān)頻率的諧波分量的有效值?？梢缘玫?/p>

對(duì)N橋臂，要求的計(jì)算原則是高次諧波不大于系統(tǒng)中線允許通過電流的5%，可以得到

式中，IN為系統(tǒng)中線允許通過的電流；VFn(fsw)為N橋臂中點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)中點(diǎn)電壓中具有開關(guān)頻率的諧波分量的有效值?；喓蟮玫?/p>

式（12）中αl（l=a，b，c）和式（14）中αn為與調(diào)制比和載波比有關(guān)的系數(shù)，可通過相關(guān)諧波分析得到。式（12）和式（14）即為采用開關(guān)頻率固定的控制方法時(shí)三相四線制并聯(lián)型APF輸出電感值的下限約束條件1和2。

（2）采用電流滯環(huán)控制時(shí)，橋臂輸出電壓ujn（j=A，B，C，N）的諧波含量非常復(fù)雜，無法采用與上述類似的方法來進(jìn)行計(jì)算?？衫脤?duì)輸出電流的紋波限制來進(jìn)行計(jì)算。輸出電流的紋波定義為

通常情況下各橋臂輸出電流參考值為0時(shí)輸出電流的紋波最大。對(duì)N橋臂，可認(rèn)為在每個(gè)采樣時(shí)刻都發(fā)生一次開關(guān)動(dòng)作，每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)電壓uNn均為最大值，此時(shí)N橋臂輸出電流的波形如圖2所示。

圖2 參考值為0時(shí)N橋臂輸出電流波形Fig.2 Output current waveform of the N leg with the reference equal zero

根據(jù)式（15）和圖2可得到

簡化上式，并將N橋臂輸出電流紋波限制為小于設(shè)定值。可得到

式中，T1為基波周期；Tsw、fsw為采樣周期和頻率；λn為比例系數(shù)，可取5%～10%；IN為系統(tǒng)中線的額定電流。

因此可得到輸出電感的下限約束條件1

當(dāng)輸出電流參考值為0時(shí)，A，B，C橋臂輸出電流變化率受到系統(tǒng)電壓的影響，在兩個(gè)相鄰的開關(guān)周期內(nèi)電流的上升和下降的速率是不同的，但在開關(guān)頻率足夠高的情況下，可認(rèn)為相鄰兩個(gè)開關(guān)周期內(nèi)的系統(tǒng)電壓值保持不變，這樣系統(tǒng)電壓在兩個(gè)相鄰開關(guān)周期的作用效果可進(jìn)行抵消，因此可類似推導(dǎo)出A，B，C橋臂輸出電流紋波限制為

式中，λl為比例系數(shù)，可取2%～5%；I1為負(fù)載額定基波電流有效值。

由此可得到輸出電感的下限約束條件2

4 直流電壓和直流電容的可取值范圍

4.1 直流電壓的可取值范圍分析

根據(jù)文獻(xiàn)[13]的分析，直流電壓值的大小決定了并聯(lián)型APF的整體輸出能力。以A,B兩橋臂為例，在某一時(shí)刻，A橋臂的輸出電流需要得到正的變化率，同時(shí)a相系統(tǒng)電壓為正值。而B橋臂的輸出電流要求得到負(fù)的變化率，同時(shí)b相系統(tǒng)電壓為負(fù)值。寫成公式為

兩式相減可得到

為了滿足各橋臂輸出電流變化率的要求，直流電壓應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)a，b相電壓差值的可取值范圍內(nèi)都滿足上式。因此有

可得到直流電容電壓的下限值為

上式表明：直流電壓至少應(yīng)當(dāng)?shù)扔谙到y(tǒng)線電壓的峰值。當(dāng)系統(tǒng)相電壓有效值為220V時(shí)，直流電壓的最小值為539V。

直流電壓的上限值主要受開關(guān)器件最大耐壓的限制

式中，VCES為開關(guān)管的最大耐壓；n為比例系數(shù)，與所采用的直流母線的結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)通常的裸銅板母線結(jié)構(gòu)，n一般取0.5；對(duì)疊層功率母線結(jié)構(gòu)，n可取0.75。直流電壓可在其上下限之間的范圍內(nèi)進(jìn)行取值。

4.2 直流電容的可取值范圍分析

直流電容值的選取原則是在并聯(lián)型APF正常工作的條件下能夠?qū)⒅绷麟妷旱牟▌?dòng)限制在一定范圍內(nèi)[5]，即

通常取β=1%～2%。計(jì)算時(shí)認(rèn)為流入直流電容的有功功率為0，即直流電壓的平均值Vdc=E保持不變；系統(tǒng)電壓為三相正序基波分量?？梢缘玫街绷麟妷旱牟▌?dòng)為

根據(jù)對(duì)文獻(xiàn)[5]的分析，發(fā)現(xiàn)其中利用式（26）計(jì)算電壓波動(dòng)時(shí)，沒有考慮到基波分量，即上式中的h=3，5，…，但三相四線制并聯(lián)型APF需要對(duì)負(fù)序基波分量進(jìn)行補(bǔ)償，因此上式計(jì)算得到的電壓波動(dòng)將偏小。可改進(jìn)上式為同時(shí)取β=3%～5%。

從上式可以看出，若負(fù)載電流的負(fù)序基波分量較大時(shí)，此時(shí)直流電壓的波動(dòng)也較大，因而通常以負(fù)序基波分量最大的情況下的參數(shù)來計(jì)算式（27）。負(fù)載可能有單相、兩相和三相三種運(yùn)行方式，而負(fù)載單相運(yùn)行方式下的負(fù)序基波分量通常最大，從而也是導(dǎo)致直流電壓波動(dòng)最大的情況。

因此，可選用負(fù)載額定單相運(yùn)行方式根據(jù)式（4）～式（7）來計(jì)算電容值?？梢缘玫?/p>

因而可得到直流電容的下限約束為

5 橋臂輸出電感優(yōu)化取值方法

通過一個(gè)實(shí)例來說明實(shí)際橋臂輸出電感約束條件的求解以及在所得到的約束范圍內(nèi)的優(yōu)化取值方法。由于橋臂輸出電感、直流電容和直流側(cè)電壓存在相互影響和約束，在實(shí)際計(jì)算時(shí)，首先在4.1和4.2節(jié)中得到的可取值范圍內(nèi)選取一個(gè)直流電壓值和直流電容值，然后進(jìn)行橋臂輸出電感值的優(yōu)化計(jì)算。

5.1 仿真計(jì)算模型及參數(shù)設(shè)置

圖3和表分別為仿真計(jì)算模型和參數(shù)設(shè)置。

圖3 仿真計(jì)算模型Fig.3 Simulation model

各支路電流方向分別如圖中所示。并聯(lián)型APF的采樣頻率為10kHz，0.1s時(shí)刻投入，采用電流滯環(huán)控制策略。負(fù)載為電阻＋單相整流全橋并聯(lián)電容電阻負(fù)載。A，B相負(fù)載與圖中C相的負(fù)載類似。

當(dāng)m=0時(shí)，Vdc1=E/2，Vdc2=0；當(dāng)m=1時(shí)，Vdc2=E/2，Vdc1=0。

表 仿真計(jì)算參數(shù)Tab.Simulation parameters

5.2 輸出電感上限約束計(jì)算

通過對(duì)負(fù)載的諧波含量分析結(jié)果表明：3次諧波的電流變化率最大，根據(jù)式（7）和式（10）分別可得到

取m=1和m=0，即四橋臂和三橋臂電容中分結(jié)構(gòu)，以k為變量，LS為參變量，畫出k和LS受上限約束的可取值區(qū)域分別如圖4a和圖4b所示。圖中陰影部分為同時(shí)滿足兩個(gè)上限約束條件的可取值區(qū)域。

圖4 受上限約束的輸出電感可取值范圍Fig.4 The acceptable value range of the output inductors constrained by the upper-limits

5.3 輸出電感下限約束計(jì)算

取m=1和m=0，Tsw=0.1ms，λn=10%，IN=50A來計(jì)算下限約束條件1；取λl=5%，I1=100A來計(jì)算下限約束條件2。以k為變量，LS為參變量，畫出k和LS受下限約束的可取值區(qū)域分別如圖5a和圖5b所示。圖中陰影部分為同時(shí)滿足兩個(gè)下限約束條件的可取值區(qū)域。

圖5 受下限約束的輸出電感可取值范圍Fig.5 The acceptable value range of the output inductors constrained by the lower-limits

5.4 輸出電感值優(yōu)化計(jì)算

將輸出電感的上下限約束條件進(jìn)行綜合，可得到輸出電感的最優(yōu)化取值范圍。當(dāng)m=1時(shí)，綜合圖4a和圖5a，可得到輸出電感優(yōu)化取值區(qū)域如圖6a中陰影部分所示。當(dāng)m=0時(shí)，綜合圖4b和圖5b，可得到輸出電感優(yōu)化取值區(qū)域如圖6b中陰影部分所示。

通?？稍谒玫降膬?yōu)化取值區(qū)域內(nèi)任意取值，但從實(shí)際情況出發(fā)，可根據(jù)輸出電感比值k的大小進(jìn)一步將優(yōu)化取值區(qū)域分為三個(gè)部分：

圖6 輸出電感可取值范圍Fig.6 The acceptable value range of the output nductors

k＜1，如圖6a和圖6b中S1區(qū)域，通常得到優(yōu)化取值范圍不包括這個(gè)區(qū)域，即使包括該區(qū)域，由于在該區(qū)域內(nèi)各約束邊界曲線具有較大的變化率，因此輸出電感值的輕微變化都可能使得約束條件得不到滿足。因此一般不考慮k＜1區(qū)域的取值。

k＞10，若有滿足該區(qū)域的取值，如圖6a和圖6b中S3區(qū)域，當(dāng)k值越大，中線輸出電感將越小，考慮制造成本和設(shè)計(jì)方便的因素，可將k取為無窮大，即中線電感可取值為0，如圖6a中可選擇k=∞，LS=10mH。由于中線電感可省去，因此可在該區(qū)域內(nèi)取值時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮k=∞的取值。

1≤k≤10，若只有滿足此區(qū)域的取值，如圖6b中S2區(qū)域，則應(yīng)使得取值點(diǎn)位于優(yōu)化取值區(qū)域中心位置，可保證實(shí)際運(yùn)行過程中電感值發(fā)生變化時(shí)仍盡可能處于可取值范圍內(nèi)。如圖6b中可選擇k=5，LS=4mH。

可以看到，所提出的方法計(jì)算過程簡單，所需要的數(shù)據(jù)量較少，且只需要通過簡單的仿真計(jì)算即可得到，具有較好的實(shí)用性。

6 優(yōu)化取值方法的驗(yàn)證

m=1時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)得到的電感值為k=∞，LS=10mH。圖7a為系統(tǒng)各相電流THD的變化；圖8b為系統(tǒng)中線電流有效值的變化；圖7c為空載條件下各橋臂輸出電流的紋波有效值。

從圖7a可以看到，補(bǔ)償后系統(tǒng)a，b，c相電流THD值均下降為小于2%；從圖8b可以看到，補(bǔ)償后系統(tǒng)中線電流有效值下降為小于1.5A，均滿足設(shè)計(jì)性能要求；從圖7c可以看到，當(dāng)參考值為0時(shí)，A，B，C橋臂的輸出電流紋波有效值小于1.5A，滿足小于5A（100A×5%）的要求，N橋臂的輸出電流紋波有效值小于3A，滿足小于5A（50A×10%）的要求。上述結(jié)果說明了所選擇的各參數(shù)使得四橋臂結(jié)構(gòu)并聯(lián)型APF具有良好的性能。

圖7 仿真計(jì)算結(jié)果Fig.7 Simulation results

對(duì)m=1時(shí)，取k=∞，LS=12mH進(jìn)行仿真計(jì)算，與k=∞，LS=10mH時(shí)系統(tǒng)C相補(bǔ)償后電流THD的對(duì)比如圖8所示。再取k=∞，LS=6mH，按空載進(jìn)行仿真計(jì)算，與k=∞，LS=10mH時(shí)橋臂N輸出電流有效值的對(duì)比如圖9所示。

圖8 不同電感值時(shí)系統(tǒng)C相電流THDFig.8 THD of system phase C current with different inductances

圖9 不同電感值時(shí)橋臂N輸出電流有效值Fig.9 Output current of leg N with different inductances

根據(jù)對(duì)圖8的分析可知，橋臂電感取值不滿足上限約束條件1時(shí)，響應(yīng)速度會(huì)下降，導(dǎo)致補(bǔ)償后系統(tǒng)C相電流的THD從2%左右上升至4%，補(bǔ)償效果變差。而根據(jù)對(duì)圖9的分析可知，橋臂電感取值不滿足下限約束條件1時(shí)，控制精度會(huì)下降，導(dǎo)致空載時(shí)橋臂N輸出電流（空載時(shí)也即補(bǔ)償后系統(tǒng)中線電流）紋波增大，其有效值從2.8A左右上升至超過5A。

上述分析結(jié)果說明橋臂電感取值不滿足約束條件時(shí)，APF的補(bǔ)償性能將變差，也驗(yàn)證了本文提出的優(yōu)化取值方法的有效性和準(zhǔn)確性。

m=0時(shí)，參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)得到的電感值k=5，LS=4mH。仿真計(jì)算結(jié)果同樣表明所選擇的各參數(shù)使得三橋臂電容中分結(jié)構(gòu)并聯(lián)型APF具有良好的性能。相應(yīng)波形和結(jié)果分析不再給出。說明了該方法對(duì)各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都是普遍有效的。

7 結(jié)論

本文提出了三相四線制并聯(lián)型APF的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，所研究的成果為提高三相四線制并聯(lián)型APF的性能提供了基礎(chǔ)。文中按不同負(fù)荷類型，根據(jù)對(duì)APF響應(yīng)速度的要求計(jì)算得到各橋臂輸出電感取值的上限約束條件；研究了采用空間矢量控制和電流滯環(huán)控制時(shí)橋臂輸出電流紋波的計(jì)算方法，根據(jù)對(duì)APF控制精度的要求得到各橋臂輸出電感取值的下限約束條件，使得約束條件的計(jì)算更加準(zhǔn)確，并能適用于不同的控制策略。文中還通過實(shí)例說明了在可取值范圍內(nèi)橋臂輸出電感優(yōu)化取值方法的具體步驟。通過仿真計(jì)算進(jìn)行了橋臂輸出電感采用優(yōu)化值和不滿足約束條件的取值時(shí)APF的性能比較，驗(yàn)證了該方法的有效性和正確性。

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