JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制

金楠 ,  代东任 ,  王志国 ,  朱妍 ,  杨光露

金楠, 代东任, 王志国, 等. 卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制[J]. 轻工学报, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010
引用本文: 金楠, 代东任, 王志国, 等. 卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制[J]. 轻工学报, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010
JIN Nan, DAI Dongren, WANG Zhiguo, et al. Fault tolerant control of active power filter in cigarette factory power distribution[J]. Journal of Light Industry, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010
Citation: JIN Nan, DAI Dongren, WANG Zhiguo, et al. Fault tolerant control of active power filter in cigarette factory power distribution[J]. Journal of Light Industry, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010

卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制

    作者简介: 金楠(1982—),男,河南省商丘市人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为电力电子技术、烟草制造电力设备控制。E-mail:jinnan@zzuli.edu.cn;
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(U2004166)
    河南省高校科技创新团队支持计划项目(22IRTSTHN017)

  • 中图分类号: TS452

Fault tolerant control of active power filter in cigarette factory power distribution

  • Received Date: 2022-03-02

    CLC number: TS452

  • 摘要: 为解决卷烟厂配电有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)桥臂故障引起的谐波抑制失效和车间配电系统谐波骤增问题,提出一种模型预测容错控制方法。该方法通过分析APF容错变换器的工作原理,揭示故障容错后电压矢量变化关系,进而建立谐波补偿电流预测模型;设计一种基于二阶广义积分正交发生器(SOGI)的谐波快速检测方法,将SOGI输出的谐波补偿电流作为模型预测控制的参考指令;根据电流预测模型和参考指令,在故障容错APF的菱形电压矢量集内,优选满足代价函数最小的开关状态,进行模型预测容错控制,实现谐波补偿。半实物实验结果表明:发生桥臂故障后,该容错控制方法仍能连续运行,线路总谐波失真由9.91%降至4.87%,卷烟厂配电APF设备的可靠性和故障容错能力得到提高。
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  • 收稿日期:  2022-03-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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金楠, 代东任, 王志国, 等. 卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制[J]. 轻工学报, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010
引用本文: 金楠, 代东任, 王志国, 等. 卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制[J]. 轻工学报, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010
JIN Nan, DAI Dongren, WANG Zhiguo, et al. Fault tolerant control of active power filter in cigarette factory power distribution[J]. Journal of Light Industry, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010
Citation: JIN Nan, DAI Dongren, WANG Zhiguo, et al. Fault tolerant control of active power filter in cigarette factory power distribution[J]. Journal of Light Industry, 2022, 37(6): 78-84. doi: 10.12187/2022.06.010

卷烟厂配电有源电力滤波器故障容错控制

    作者简介:金楠(1982—),男,河南省商丘市人,郑州轻工业大学教授,博士,主要研究方向为电力电子技术、烟草制造电力设备控制。E-mail:jinnan@zzuli.edu.cn
  • 1. 郑州轻工业大学 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002;
  • 2. 河南中烟工业有限责任公司 南阳卷烟厂, 河南 南阳 473003
基金项目:  国家自然科学基金项目(U2004166)河南省高校科技创新团队支持计划项目(22IRTSTHN017)

摘要: 为解决卷烟厂配电有源电力滤波器(Active Power Filter, APF)桥臂故障引起的谐波抑制失效和车间配电系统谐波骤增问题,提出一种模型预测容错控制方法。该方法通过分析APF容错变换器的工作原理,揭示故障容错后电压矢量变化关系,进而建立谐波补偿电流预测模型;设计一种基于二阶广义积分正交发生器(SOGI)的谐波快速检测方法,将SOGI输出的谐波补偿电流作为模型预测控制的参考指令;根据电流预测模型和参考指令,在故障容错APF的菱形电压矢量集内,优选满足代价函数最小的开关状态,进行模型预测容错控制,实现谐波补偿。半实物实验结果表明:发生桥臂故障后,该容错控制方法仍能连续运行,线路总谐波失真由9.91%降至4.87%,卷烟厂配电APF设备的可靠性和故障容错能力得到提高。

English Abstract

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