为提高有源电力滤波器(active power filter,APF)的补偿性能和动态响应,提出采用选择性谐波补偿控制策略对待补偿谐波分量进行跟踪。针对普速和高速电力机车负荷特性,采用基于同步基波旋转坐标系的谐波电流检测方法及矢量比例积)调节器的选择谐波补偿方式,以减少电流控制环节的运算量,在补偿装置容量有限时可以选择补偿危害最大的谐波成分并提高待补偿谐波分量的跟踪精度。最后通过MATLAB仿真研究,电流总畸变率)由33.9%降至2.99%,负序与无功问题均得到解决,验证了VPI控制方法可以有效提高补偿精度,指令电流为混合谐波指令时,可以对其中主要次数谐波进行有效选择及跟踪,跟踪误差小,动态响应快,能够解决电气化铁路中的电能质量问题。电气化铁路的负载特性提出改进的控制方案：基于多同步基波旋转坐标系的指定次谐波电流控制策略，在同步基波旋转坐标系下，谐波电流变换为其他交流分量。为实现选择性谐波电流控制，需要针对交流分量进行单独调节。选择矢量比例积分(vectorproportional-integral,VPI)控制器理论上可以做到对其相应次数谐波的无净差跟踪，并联增加指定次谐波电流控制环，本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com组成完整的选择性谐波电流控制器。最后应用MATLAB/Simulink软件验证所提控制策略的正确性和优越性。1三相四开关并联型APF系统本文采用的并联型APF系统拓扑结构见图1。针对我国电气化铁路系统实际情况适于电气化铁路-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机，本文的研究采用普速和高速铁路中使用较多的三相YN,d11变压器和V/v变压器对机车进行牵引，普速和高速机车向系统引入的畸变电流iLa,iLb,iLc分别包含低次谐波、负序、无功及高次谐波、负序的三相负载电流。三相四开关型APF的A、B两相由IGBT和续流二极管组成，C相接于直流侧电容C1和C2的中点n，三相经输出电感L与供电臂连接。与六开关逆变器相比，三相四开关逆变器仅有S1、S2、S3、S4四个开关管，由于减少了一臂开关器件，驱动电路设计简单，器件体积及总体功耗也会有所减少。由于这种结构仅需控制A、B两相桥臂，因此只需针对这两臂设计控制器即可实现对APF的控制[8-10]。2提出的选择性谐波控制结构三相四开关APF控制策略与传统的三相六开关APF无本质区别。本文采用的三相四开关APF控制框图如图2所示。图1电气化铁路三相四开关APF拓扑结构Fi，使一个控制器能够同时控制正负序，即2)结合式(3)和式(6)，静止坐标系下第n次谐波电流控制环的传递函数可以写为ω(7)假设KIn/KPn=R/L，控制器的零极点对消，传递函数变换为图4PR控制器的频率响应式(8)传递函数在频率nωe处提供单位增益。因此，最终的谐波电流控制器由式(6)在各次谐波处叠加得到，其表达式为2PIPI222,4,6...e2()nnnKsKsGsnω=+=+∑(9)当系数KIn为KPnR/L时，VPI与APF对象本身的模态1/(Ls+R)相消，因此VPI能够消除频率响应中的异常尖峰，且电感参数变化不会影响APF的稳态性能。图5为VPI控制器在±200Hz处的幅频特性，其表现出带通特性，谐振频率处具有单位增益，且无异常尖峰，可有效提高稳定裕度及电流精度。当KPn减小时，控制器带宽变窄，其更具选择性，稳态性能更好。在谐波补偿应用中，稳态性能是最重要的指标，因此KPn应该选择较小值。但是KPn不能太小，否则影响动态性能。VPI控制器在高频段仍可以实现在各谐振频率处的单位增益和零相移特性，为VPI控制器在高速铁路中的应用提供理论基矗适于电气化铁路-数控滚圆机滚弧机折弯机张家港电动滚圆机滚弧机折弯机本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com