基于蝙蝠算法的三电平有源电力滤波器复合控制

发布时间：2021-06-26 20:39

　　为改善基于重复控制方式的三电平APF动态性能欠佳的不足,采用重复控制+滞后1拍PI控制的复合电流跟踪控制方式。为了进一步提高控制器性能,采用改进的蝙蝠算法对控制器参数进行优化,给出了参数优化结果。分别对传统PI控制与优化后的复合控制进行了Matlab/Simulink仿真实验。结果表明,复合控制方式静态与动态性能更好,能够更加有效抑制电网谐波,达到了预期目标。 

【文章来源】：电气传动. 2020,50(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

三电平有源电力滤波器拓扑结构

重复控制是一种基于内模原理的控制方法，它对前一个周期的误差信号进行采集，然后在下一个周期输出，并将误差累计，直至为零，最终实现无静差跟踪[6]，其系统结构如图2所示。图2中，r为输入信号；e为误差信号；d为扰动信号；y为系统输出信号；Q为辅助补偿器，一般取小于1的常数，本文取0.98;z-N为1个基波周期的延迟环节；N为1个基波周期的采样点数；S(z）为补偿器；P(z）为离散化的被控对象，即APF输出滤波器的离散化模型。系统采用滞后1拍的PI控制作为外环，重复控制作为内环的APF电流复合控制方式，其结构如图3所示。当指令电流发生突变时，由于重复控制存在1个周期的延迟，不能做出及时响应，而滞后1拍的PI控制能够对扰动快速反应。所以，该复合控制系统既可以保证对周期性误差信号的无差跟踪，也可以提高系统的动态性能。

系统采用滞后1拍的PI控制作为外环，重复控制作为内环的APF电流复合控制方式，其结构如图3所示。当指令电流发生突变时，由于重复控制存在1个周期的延迟，不能做出及时响应，而滞后1拍的PI控制能够对扰动快速反应。所以，该复合控制系统既可以保证对周期性误差信号的无差跟踪，也可以提高系统的动态性能。重复控制器的设计主要是S(z)的设计。根据重复控制的基本思想，可设：

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应步长的改进蝙蝠算法[J]. 吕石磊,黄永霖,陈海强,李震,王卫星.  控制与决策. 2018(03)
[2]跟踪微分器在APF中的应用[J]. 綦慧,田正.  电力电子技术. 2017(10)
[3]改进重复控制方法在并联型有源电力滤波器中的应用研究[J]. 周虎,雷艾虎,李文龙,吴丽珍.  工业仪表与自动化装置. 2017(04)
[4]有源电力滤波器的改进无差拍控制方法[J]. 丁星星,马炜程,汪磊.  电力电子技术. 2017(02)
[5]基于改进比例谐振控制的三相四桥臂有源电力滤波器研究[J]. 郑宏,张云,王哲禹,黄俊.  电子器件. 2017(01)
[6]基于遗传算法的有源电力滤波器滑模控制[J]. 张栋梁,谢业华,刘娟,黄开.  电力系统保护与控制. 2016(05)
[7]改进的有源电力滤波器滞环电流控制策略[J]. 肖丽平,童朝南,高润泉.  电力系统自动化. 2014(12)
[8]新型全局优化蝙蝠算法[J]. 李煜,马良.  计算机科学. 2013(09)
[9]蝙蝠算法收敛性分析[J]. 李枝勇,马良,张惠珍.  数学的实践与认识. 2013(12)

博士论文
[1]有源电力滤波器关键技术研究[D]. 桂存兵.华南理工大学 2016

硕士论文
[1]LCL型三电平有源电力滤波器的研究[D]. 李连印.北京交通大学 2016



本文编号：3252045