有源電力濾波器的主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
a=cos2α-cos2(α+γ)
b=sin2α-sin2(α+γ)+2γ
因此,A相基波有功電流可表示為:(5)
由式(2)、(5)可得有濾波器A相需補(bǔ)償?shù)碾娏?,即控制給定電流為:
ia*=ia-ip(6)
圖3給出了ia*的波形。
由圖3可見,在半周期中(補(bǔ)償電流屬于半周期對稱),補(bǔ)償電流變化很不均勻,在換相重疊期間其變化率較大,在晶閘管導(dǎo)通期間,變化率又較小。
對于進(jìn)線電感的選擇必須滿足濾波器對補(bǔ)償電流的跟蹤能力,所以L不宜選擇過大,但L選擇較小時(shí),會(huì)使濾波器的輸出電流相對于補(bǔ)償電流有很大的超調(diào),特別是在晶閘管導(dǎo)通期間dia*/dt很小,因此濾波器輸出電流就有很大的毛刺。綜上所述,L的選擇應(yīng)按照換相期間的電流跟蹤能力及晶閘管導(dǎo)通期間的電流超調(diào)兩方面折衷。
為了滿足電流跟蹤能力,濾波器的輸出電流變化率應(yīng)大于換相期間對應(yīng)的ia*的最大變化率,即:(7)
在0~γ,
在2π/3~2π/3+γ,令:得:(8)
由式(1):(9)
為了簡化計(jì)算,不直接由式(9)確定dia/dt,而由它獲得dia/dt的平均值。如果有源濾波器的工作時(shí)間足夠長,式(9)中的Emsin(ωt+α+π/6)平均作用將為零,同時(shí),|Ka|取2/3的概率為1/3,取1/3的概率為2/3,|Ka|的平均值為4/9,則:(10)
由式(7)、(8)、(10),得:
圖4超調(diào)量圖示
圖5補(bǔ)償電流
圖6補(bǔ)償前后的網(wǎng)側(cè)電流
圖7補(bǔ)償后的網(wǎng)側(cè)電流頻譜
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