基于模糊推理和李亚普诺夫理论的三相有源电力滤波器控制

负载和参数变化带来有源电力滤波器（Actire Power Filter，APF）精确数学模型难以获得和系统稳定性问题。针对该问题，分别在APF的直流电压控制中引入模糊比例积分（Proportional-Integral，PI）控制器，在电流控制中引入基于李亚普诺夫稳定性理论的控制方法，保证了APF的控制精度和稳定性。首先通过对直流侧电压误差和误差变化率进行模糊PI控制得到源电流参考值的幅值，再结合源电压的角频率计算参考电流，最后采取李亚普诺夫方法设计APF的开关函数，通过确保能量函数的导数始终为负来保证系统的全局稳定。通过Matlab／Simulink分别对四种控制方法进行对比实验，在负载和...

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Published in电力系统保护与控制 Vol. 41; no. 2; pp. 150 - 155
Main Author 李兰芳 杨洪耕 郭卫明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 四川大学电气信息学院,四川 成都 610065%中国南方电网公司超高压输电公司广州局,广东 广州 510405 2013
Subjects
有源电力滤波器
李亚普诺夫方法
模糊控制
比例积分控制
稳定性
fuzzy control
稳定性
模糊控制
active power filter
proportional-integral control
有源电力滤波器
比例积分控制
stability
李亚普诺夫方法
Lyapunov methods
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ISSN1674-3415

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Summary:负载和参数变化带来有源电力滤波器（Actire Power Filter，APF）精确数学模型难以获得和系统稳定性问题。针对该问题，分别在APF的直流电压控制中引入模糊比例积分（Proportional-Integral，PI）控制器，在电流控制中引入基于李亚普诺夫稳定性理论的控制方法，保证了APF的控制精度和稳定性。首先通过对直流侧电压误差和误差变化率进行模糊PI控制得到源电流参考值的幅值，再结合源电压的角频率计算参考电流，最后采取李亚普诺夫方法设计APF的开关函数，通过确保能量函数的导数始终为负来保证系统的全局稳定。通过Matlab／Simulink分别对四种控制方法进行对比实验，在负载和系统参数变化的情况下，应用该方法的控制效果最好。
Bibliography:LI Lan-fang, YANG Hong-geng, GUO Wei-ming （1. School of Electrical Engineering ＆ Information, Sichuan University, Chengdu 610065, China; 2. Guangzhou Bureau, EHV Power Transmission Company of China Southern Power Grid, Guangzhou 510405, China）
With the change of the load and parameters, Active Power Filter （APF） usually appears unstable and its exact mathematical model is quite difficult to determine. This study is to introduce fuzzy PI （Proportional-Integral, PI） controller and Lyapunov-based stability theory into the Direct Current （DC） side voltage control and current control of three phase shunt APF, aiming to guarantee the precision and stability of APE By applying fuzzy PI controller to the error and error changing rate of the DC side voltage, the reference value of source current amplitude is achieved and combined with the angle frequency acquired from the source voltage to attain the current reference. The switching function of the APF is then designed by introducing Lyapunov stability theory. When ass
ISSN:1674-3415