Просторово-векторне керування паралельними активними фільтрами

Abstract

Розглянуто особливості керування паралельними активними фільтрами із застосуванням просторово-векторних підходів. Отримано спрощені аналітичні вирази для розрахунку струмів компенсації з використанням p-q-r теорії миттєвих потужностей. Запропоновано просторово-векторний алгоритм керування струмами компенсатора безвідносно до силової топології перетворювача активного фільтра. Визначено межі коректного функціонування активних фільтрів для будь-яких силових топологій, на яких вони реалізовані, з використанням запропонованих алгоритмів. Викладено основні напрямки оптимізації якісних та кількісних показників активних фільтрів. Запропоновано використання матричних перетворювачів в активних фільтрах з використанням алгоритмів, що забезпечують максимально можливий діапазон регулювання вхідної реактивної потужності. Виконано математичне моделювання запропонованих алгоритмів роботи, яке підтверджує основні теоретичні результати дослідження.

Рассмотрены особенности управления параллельными активными фильтрами с применением пространственно-векторных подходов. Получены упрощенные аналитические выражения для расчетов токов компенсации с использованием p-q-r теории мгновенных мощностей. Предложен пространственно-векторный алгоритм управления токами компенсатора безотносительно к силовой топологии преобразователя активного фильтра. Определены границы корректного функционирования активных фильтров для любых силовых топологий, на которых они реализованы, с использованием предложенных алгоритмов. Изложены основные направления оптимизации качественных и количественных показателей активных фильтров. Предложено использование матричных преобразователей в активных фильтрах с применением алгоритмов, которые обеспечивают максимально возможный диапазон регулирования входной реактивной мощности. Выполнено математическое моделирование предложенных алгоритмов работы, которое подтверждает основные теоретические результаты исследования.

Control features of shunt active filters using space-vector approaches are considered. Simplified analytical expressions for the current compensation using p-q-r instantaneous power theory are received. The space-vector control algorithm of compensator currents regardless of the power converter topology of the active filter is proposed. The boundaries of the correct operation of active filters for any power topologies are determined using the proposed algorithms. The main directions of optimizing quality and quantity of active filters are described. Application of matrix converters in active filters using algorithms that provide maximum possible control range of the input reactive power is proposed. The mathematical simulation of the proposed algorithms which confirms the basic theoretical results of the research is carried out.