直流側APF主電路參數與補償性能的關系


3.3電容電壓波動對補償性能的影響以及電容量C的確定
在直流側APF補償容量一定的情況下,電容電壓的允許波動范圍影響電容量C的大小。允許波動范圍越大,電容C可以越小,就可以降低成本。但電壓波動范圍,對補償性能有影響。下面將定量分析電容電壓波動對補償性能的影響,確定波動范圍,繼而確定電容量C。
在單周控制直流側APF中,有一個很關鍵的中間控制量

因為vm的值反映了負載的大小[5,6]。而在實際電路中,可以用下面的方程來實現

上式中vref為電容電壓的參考值,Uc為電容電壓值,kc為電容電壓的取樣比,kf為電容電壓與參考電壓的誤差反饋系數。
結合(16)、(17)兩式,可以得到

對(18)式整理可得

(19)式同時對變量vref,Uc進行多元函數一階泰勒級數展開,得到

其中


式(21)反映了電容電壓擾動對等效電阻的影響程度。可以看出,電容電壓擾動和等效電阻擾動呈線性關系。電容電壓的波動越大,等效電阻的波動就越大,那么電源輸出電流有效值的波動就越大,因而會影響補償效果。因此式(21)就反映了電容電壓擾動對補償性能的影響。為了保證一定的補償效果,電容電壓的波動一般控制在其穩態值的2%~5%左右。
在確定了電容電壓波動范圍以及直流側APF的補償容量P之后,可以根據直流側 APF 的能量關系,得到直流側電容的容量

Ucmax、Ucmin分別為電容電壓的最大、最小值。
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