Трехфазный активный гармонический фильтр

Этот пример показывает использование шунтирующего активного гармонического фильтра (AHF) для минимизации содержимого, распространяемого в источник от нелинейной нагрузки.

Грэм Дадджен, старший консультант The MathWorks, Inc.

Описание

Схема моделирует стандартный шунтируемый AHF с инвертором IGBT и последовательным индуктивностью на стороне переменного тока и напряжением конденсатора постоянного тока. Нагрузка состоит из двух диодных выпрямителей, которые сдвинуты по фазе на 30 степени. Соединенный выпрямитель Delta-Y соединяется через 10 циклов, чтобы изменить нагрузку с 6-импульса на 12-импульс.

AHF использует ФАПЧ, чтобы сгенерировать ссылку синусоидальный ток источника, который находится в фазе и имеет тот же коэффициент усиления RMS, что и ток нагрузки. Текущая ошибка между током нагрузки и ссылки током генерируется мостом IGBT посредством переключения гистерезиса. AHF стремится ввести эту текущую ошибку в точке общей связи, порядок максимально точно соответствовать исходному току с ссылкой током.

Симуляция

Запустите симуляцию. Можно наблюдать ссылку фазы А и ток источника на возможности 'Iref _ Isource' и источник фазы А и ток нагрузки на возможности 'Isource _ Iload'. Если вы смотрите под маской AHF, доступны дополнительные ответы, характерные для операции AHF.

При t = 0 с в схеме находится только диодный выпрямитель, подключенный к дельте/дельте. Ток постоянного тока устанавливается на 2000A. Наблюдайте из 'Iref _ Isource', что AHF захватывает опорный ток в течение 1 цикла.

Инструмент анализа БПФ Powergui показывает анализ БПФ нагрузки и тока фазы А источника на 3-м цикле. Видно, что AHF эффективно снизил THD с 22,41% до 0,69%.

В t = 5/60 годов ток постоянного тока увеличивается с 2000A до 3000A. Заметьте, что AHF эффективно реагирует на это изменение нагрузки и захватывает новый опорный ток в течение одного цикла.

В t = 10/60 годов диодный выпрямитель дельта/уай соединяется, таким образом создавая 12-импульсную нагрузку. Заметьте, что AHF снова захватывает новый опорный ток в течение одного цикла. Инструмент анализа БПФ Powergui показывает нагрузку и исходную фазу А на 13-м цикле. Видно, что AHF эффективно снижает THD с 4,80% до 0,93%.

Примечания

Схема была дискретизирована с помощью 2us временного шага. Этот временной шаг может быть увеличен, но будет наблюдаться снижение точности симуляции.