ОПТИМІЗАЦІЯ ЧАСУ ЗАРЯДУ/РОЗРЯДУ КОНДЕНСАТОРІВ АКТИВНОГО ФІЛЬТРА ПІД ЧАС КОЛИВАНЬ НАПРУГИ

Анотація

Розроблено регулятор напруги на конденсаторах для схеми керування паралельним активним фільтром на основі dq-теорії з блоком ковзного усереднення струму в колі керування струмом . Він містить блок затримки, цифровий фільтр нижніх частот першого порядку FIR або IIR (в залежності від варіанту розглянутої схеми) та блок «sgn», що стабілізує вихідний сигнал. Схему керування напругою на конденсаторі можливо реалізувати повністю в цифровому варіанті обробки сигналу та використовувати замість аналогового PID регулятора, що набагато ефективніше за необхідності адаптації схеми до режиму навантажень. Більшість аналогових фільтрів страждають від фазових спотворення, коли сигнали на різних частотах затримуються на різну величину. Хоча це все ще присутнє в цифрових IIR-фільтрах. FIR-фільтри зазвичай розроблені як «лінійна фаза»; це означає, що фільтр не має фазових спотворень. Фазові спотворення виникають через те, що сигнали різної частоти затримуються по-різному при перетині фільтра. Для IIR фільтрів необхідно введення додаткового коефіцієнта, який буде регулювати групову затримку, протягом якої фільтр затримуватиме сигнал певної частоти. Якщо ви робите те ж саме для FIR-фільтра, ви побачите пряму горизонтальну лінію, це означає, що всі сигнали затримуються на однакову величину, що добре та забезпечить кращу якість сигналу. Блок «sgn» не впливає на процес підтримання напруги на конденсаторах та швидкість перехідних процесів, його роль полягає у посиленні компенсаційної здатності регулятора напруги за допомогою фільтрації цифрового сигналу. Вибраний фільтр, за допомогою автоматичної стабілізації напруги на конденсаторі забезпечує стабільний процес заряду/розряду конденсатора і високий рівень компенсації вищих гармонік без значної додаткової генерації активної потужності в мережу. При використанні в контексті аналогових систем реального часу цифровий фільтр іноді має проблематичну затримку (різниця в часі між входом і виходом), що пов’язано з аналого-цифровим та цифро-аналоговим перетворенням та згладжуванням. Показано, що за допомогою оптимізації часу заряду/розряду конденсатора силового активного фільтра можна досягти мінімальної тривалості перехідного процесу за мінімальних значень гармонічних спотворень.