應(yīng)用于電力濾波器的逆變器開關(guān)規(guī)律研究

4 實際應(yīng)用

如圖6所示為一單相有源電力濾波器原理圖。這種有源電力濾波器是為解決用戶端供電系統(tǒng)中存在的電能質(zhì)量問題而設(shè)計的。它利用PWM逆變器產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流大小相等、方向相反的波形，以達到改善電能質(zhì)量的目的。

從主電路原理圖可以看出，DSP 控制系統(tǒng)必須能從電源電流中實時檢測出其中的諧波電流，并根據(jù)免疫遺傳算法實時計算出最優(yōu)開關(guān)控制序列，再控制PWM 變流器實時產(chǎn)生一個補償電流。

在同一硬件環(huán)境下，對比兩種控制策略控制的輸出，可以看出遺傳算法的優(yōu)越性。圖7(a)所示為常規(guī)控制策略時的電流波形，圖7(b)為經(jīng)過遺傳算法得出的最優(yōu)開關(guān)序列所發(fā)出的電流波形。圖8為對兩種實測波形的分析結(jié)果。圖8(a)所示為常規(guī)方法下電流波形的諧波分析，可以得出電流總諧波畸變率為1.663%。圖8(b)所示為遺傳算法得出電流波形的諧波分析，電流總諧波畸變率為1.103%，較前者減小33.7%。

如圖9 所示為該有源濾波裝置的控制器電路板。以此控制器為核心的有源濾波裝置已成功應(yīng)用于電氣化鐵路單相27.5 kV系統(tǒng)，長期運行證明裝置穩(wěn)定、可靠。

5 結(jié)語

遺傳算法適合于對復(fù)雜的、多變的、具有不確定性等問題的最優(yōu)解的尋找，所以為復(fù)雜的非線性電力電子器件的控制策略的確定提供了一種新的思路。本文將遺傳算法應(yīng)用于電力電子器件的開關(guān)控制策略，求解逆變器的最優(yōu)控制規(guī)律，仿真及應(yīng)用證明較常規(guī)方法效果有明顯提高，同時也為遺傳算法應(yīng)用于研究電力電子器件的最優(yōu)控制規(guī)律提供了參考。