ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ СИЛОВОЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР
Електронний архів E-archive DonNTU – (Electronic archive Donetsk National Technical University)
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ СИЛОВОЙ ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ АКТИВНЫЙ ФИЛЬТР
Двоступеневий силовий паралельний активний фільтр Two-Stage Shunt Active Power Filter |
|
| Creator |
ПОДНЕБЕННАЯ, C. К.
БУРЛАКА, В. В. ГУЛАКОВ, С. В. ПОДНЕБЕННА, С.К. PODNEBENNAYA, S. BURLAKA, V. GULAKOV, S. |
|
| Subject |
shunt active power filter
transfer function interface filter additional correction stage coefficient of nonlinear distortions силовий паралельний активний фільтр передавальна функція інтерфейсний фільтр додаткова коригувальна ланка коефіцієнт нелінійних викривлень силовой параллельный активный фильтр передаточная функция интерфейсный фильтр дополнительное корректирующее звено коэффициент нелинейных искажений |
|
| Description |
A new topology of shunt active power filter (APF) with improved efficiency is proposed. The main feature of proposed APF is that the tasks of eliminating high-order harmonics in low-frequency and highfrequency bands are separated. The power circuit of APF consists of high-power main inverter with reduced switching frequency connected to mains via third-order LCL interface filter with fast AFC roll-off to attenuate switching noise. Additionally, APF contains high-speed low-voltage correction stage coupled to mains via interface filter capacitance. The correction stage greatly reduces APF output current error, increasing effective bandwidth, and further attenuates residual switching noise. Experimental APF prototype is built. APF operates in open-loop mode (only load current is measured). The main inverter is controlled using 10 kHz triangular-carrier PWM, its reference voltage is generated with interface filter’ transfer function taken into account (using FFT / IFFT). Correction stage control system is built using negative feedback loop with P-type controller. The usage of different methods for controlling main inverter and correction stage (frequency domain for main inverter, time domain for correction stage) ensures APF stability. Laboratory experiments have shown that residual mains current THD is decreased several times by activating high-speed correction stage. Nonlinear load was represented by a 6-pulse rectifier with active load (current THD was 29 %). With APF, current THD was 6,7 % with correction stage switched off and 2,9 % with correction stage switched on. Voltage THD was 2,5 %, APF control was set to emulate purely active resistance. The use of proposed shunt APF topology allows for creating high-efficiency wide-bandwidth medium-voltage class APFs with direct connection to the mains. Main inverter in this case can be NPC- or multilevel-type employing high-voltage IGCT working with relative low switching frequency (~ 1 kHz), while correction stage can be realized using 1200V-class IGBTs switching at 10-25 kHz. Предложен новый подход к построению активных фильтров, заключающийся в разделении задач подавления гармоник в низко- и высокочастотном диапазонах, что достигается за счет введения в состав активного фильтра дополнительного корректирующего звена, учета запаздывания в интерфейсном фильтре и снижения частоты переключения силовых ключей основного инвертора активного фильтра. Разработан алгоритм управления, позволяющий повысить быстродействие и эффективность активного фильтра. |
|
| Date |
2013-10-14T07:44:52Z
2013-10-14T07:44:52Z 2013 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія "Електротехніка і енергетика". № 1 (14), 2013 р., 358 с.
УДК 621.341.572 http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/23202 |
|
| Publisher |
ДонНТУ
|
|