有源电力滤波器(APF)作为动态抑制谐波的电力电子设备,可以同时补偿多个谐波电流,可以实时控制,自动跟踪和控制非线性电流,并且具有更快的动态响应速度,并且具有改善三相不平衡的优点。 1.无差拍SVPWM有源滤波器设计有源电力滤波器(AcTIvePowerFilter,APF)作为动态抑制谐波的电力电子设备,可以同时补偿多个谐波电流,并且可以进行实时控制。它可以自动跟踪和控制非线性电流,具有更快的动态响应速度,并具有改善三相不平衡的优点。对于有源滤波器而言,谐波电流的检测和补偿电流的产生是其极为关键的技术。有源功率滤波器的电流控制通常采用PWM(PulseWidthModulaTIon)模式。目前,常用的PWM控制方法包括磁滞电流控制(CurrentFollowPulseWidthModulaTIon,CFPWM),三角波电流控制(ΔPulseWidthModulaTIon,ΔPWM)和电压空间矢量脉冲宽度调制(SpaceVectorPulseWidthModulation)。 (SVPWM)三种技术。对于SVPWM,该控制方法的主要优点是:提高了逆变器的直流侧电压的利用率,降低了开关器件的开关频率并减少了谐波分量,该方法更易于实现数字化。因此,逆变器电路控制通常采用这种方法。在APF的应用中,SVPWM通常与磁滞,PI调节器和无差拍结合使用。本文采用无差拍SVP-WM控制策略来补偿APF的电流,以获得更好的动态补偿效果。 1功率有源滤波器的谐波检测方法有源滤波器的谐波电流检测方法由时域和频域两种检测方法组成。时域检测方法主要分为:基于瞬时无功功率原理的有功电流分离方法和p-q方法,ip-iq方法和d-q方法。频域检测方法主要包括FFT方法和谐波滤波方法。对于本文的研究,主要使用ip-iq方法来分析和研究有源功率滤波器,其原理可以从图1中看出。图中的虚线框是DC侧电压反馈控制部分,正弦和余弦信号sinωt和-cosωt由锁相环PLL生成电路生成。其中,sinωt与相输入电压ua同相;逆变器电路的直流侧电压的给定值为Ucr,Ucf为反馈值。两个信号之间的差由PI调节器调节,并将获得的Δip叠加在瞬时有功功率上。在电流的DC分量中,通过计算获得指令电流ih中包含的基波有功电流,使得APF DC侧和AC侧可以交换能量,从而将Uc调节为给定值。对于有源功率滤波器,滤波器逆变器的直流侧信号和交流侧信号之间的能量交换是本文的重点。 2无差拍控制简介SVPWM控制使用命令电流ic *(k)而不是补偿电流ic *(k + 1),以便在时间k时的补偿电流可以完全跟踪在时间k + 1时的命令电流,但是会有这样的节拍滞后。基于SVPWM的无差拍控制在时间k预测时间k + 1处的命令电流值,并以此替换补偿电流。通过SVPWM控制算法生成PWM脉冲信号,以控制转换器的开关设备的导通和关断。使各时刻的补偿电流输出等于其指令电流,实现实时控制。无差拍SVPWM的控制原理如图2所示。2. LTCC低通滤波器的设计LTCC滤波器的设计通常基于经典的滤波器设计理论。从结构的角度来看,主要有两种结构。一种是传统的LC谐振单元结构,谐振单元由集总组成。参数由电容和电感组成,另一种是使用多层耦合的带状线结构。本文设计的低通滤波器采用集总参数形式,理想化的低通滤波器电路原理图如图3所示。本文设计的LTCC滤波器中集总参数的电容和电感。它们通过LTCC多层陶瓷集成在陶瓷基板中。 LTCC中的嵌入式电容器的设计通常采用两种方法:垂直叉指(VIC)电容器和金属中金属(MIM)电容器。滤波器的内置电容元件d