基于LCL集成滤波器的单相AC-DC变换器

• 作者: 李思奇 米春亭 舒文彬 邓钧君 鲁思兆
• 来源期刊: 昆明理工大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: LCL滤波器 卡尔曼状态观测器 状态反馈 AC-DC变换器
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 能源科学与电力工程
• 页码范围: 55-64
• 页数: 10页
• 分类号: TM315
• 语种: 中文
• DOI: 10.16112/j.cnki.53-1223/n.2017.05.009

摘要

提出一种采用LCL集成滤波器结构的单相AC-DC变换器,在减小滤波器体积的基础上,进一步集成了共模滤波,可降低共模电磁干扰.设计了基于全状态反馈控制模型的电流环来抑制LCL滤波器在谐振频率点的震荡,保证控制的稳定性,并提高整流器响应带宽.使用卡尔曼状态观测器,在不增加外部传感器的情况下,获得状态反馈所需变量的最优估计值.电压环在比例积分(PI)控制器的基础上,通过直流侧功率计算得到交流侧电流前馈值,可在较小的PI参数下提高电压环的响应速度,从而降低直流电压二倍频波动对交流侧电流的畸变影响.变换器具有较高的响应带宽,还可作为主动滤波装置,滤除电网中的谐波电流.基于所提出的电路结构搭建了6kW的实验样机,通过仿真和实验验证了所提出电路及其相应算法的有效性.