Sterowanie wielopoziomowym filtrem aktywnym z selektywną kompensacją harmonicznych

W artykule przedstawiono metodę sterowania wielopoziomowym równoległym filtrem aktywnym z możliwością selektywnej kompensacji wybranych harmonicznych prądu z uwzględnieniem ograniczeń prądowych przekształtnika. Falownik wielopoziomowy umożliwia dokładniejsze generowanie napięcia wyjściowego przy mniejszej częstotliwości modulacji oraz umożliwia zmniejszenie wymiarów filtrów sieciowych względem klasycznego falownika dwupoziomowego. Użycie algorytmu selektywnej kompensacji pozwala na zastosowanie przekształtnika o mniejszej mocy i skompensowanie tylko wybranych wyższych harmonicznych. Przedstawiono wyniki symulacji wykonanej w programie Matlab proponowanej metody sterowania, którą oparto na algorytmie adaptacyjnym na przykładzie wybranej harmonicznej.

In this paper a control method of multilevel active power filter (APF) with selective harmonic compensation (SHC) is presented. The parallel APF is one of the most popular topology of the power quality improvement devices and is connected between power coupling point and nonlinear load to compensate current harmonics. Nowadays multilevel converters become increasingly popular because of its advantages such as: low output voltage THD, lower current ripple, low grid filters size and weight, possibility of using lower voltage of semiconductors. There are a lot of papers concerning SHC, but most of them do not consider maximum current limit of the inverter. The APF uses Phase Locked Loop to synchronise with the grid and to eliminate harmonics in the grid voltage a Cascaded Delayed Signal Cancellation is implemented. The reference current is estimated by adaptive filter using least means squares learning method with estimated value limitation. In order to generate compensation current a predictive controller is implemented. Output voltages generation and stabilization of neutral point voltage of the multilevel inverter is based on a shape-function space vector modulator. The simulation in Matlab is prepared.