專利名稱：一種用于有源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力濾波器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于有源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展，許多用電設(shè)備對電能質(zhì)量的要求越來越高，而同時(shí)電網(wǎng)的諧波污染問題卻越來越嚴(yán)重。如何抑制電網(wǎng)諧波成為近年來研究的熱點(diǎn)。有源電力濾波器(以下簡稱APF)因其優(yōu)良的動(dòng)、靜態(tài)性能以及對電網(wǎng)負(fù)載、系統(tǒng)參數(shù)變化的自適應(yīng)能力而一直被認(rèn)為是效果最佳、適應(yīng)性最強(qiáng)的諧波補(bǔ)償方法，但是作為動(dòng)態(tài)諧波治理裝置，APF對系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的要求很高，其數(shù)字化控制系統(tǒng)中存在的延時(shí)不可避免地對系統(tǒng)整體性能產(chǎn)生了消極影響。
目前用來減小控制延時(shí)對系統(tǒng)造成影響的方法有以下幾種:方法一，通過改進(jìn)控制算法來減小計(jì)算延時(shí)和減少部分硬件環(huán)節(jié)提高數(shù)字化程度，如:將復(fù)雜的開關(guān)矢量的選擇問題簡化為兩個(gè)部分進(jìn)行解決；基于PI型學(xué)習(xí)律的迭代學(xué)習(xí)控制算法；應(yīng)用改進(jìn)差拍的控制算法；方法二，減小電流檢測延時(shí)，如:引入預(yù)測算子，使補(bǔ)償指令迅速反應(yīng)負(fù)載電流的變化；應(yīng)用改進(jìn)的UPF諧波電流檢測方法；采用加權(quán)一階局域理論；方法三，采用閉環(huán)控制，如:采用閉環(huán)比較算法，用閉環(huán)控制來降低延時(shí)造成的影響。
另一種有效的方法是對控制系統(tǒng)中產(chǎn)生的延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償。延時(shí)補(bǔ)償?shù)乃悸肥峭ㄟ^修正裝置輸出參考電流，在延時(shí)還未對補(bǔ)償效果產(chǎn)生較大影響之前對其進(jìn)行補(bǔ)償。針對控制延時(shí)的補(bǔ)償目前的研究以相位補(bǔ)償為主，其中比較典型的有:用狀態(tài)觀測器對補(bǔ)償電流參考信號(hào)進(jìn)行預(yù)測；在諧波電流檢測方法的基礎(chǔ)上，通過在C矩陣中增加預(yù)置補(bǔ)償角來進(jìn)行延時(shí)補(bǔ)償；利用前一周期內(nèi)所得的數(shù)據(jù)預(yù)測和確定下一周期參考電流。這些方法對于變化平緩的負(fù)載或指定次數(shù)的諧波可以基本解決參考電流相位滯后的現(xiàn)象，但是，這些方法沒有考慮延時(shí)對參考電流幅值的影響，且要求負(fù)載電流必須是可預(yù)測的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于有源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法，它能夠?qū)刂葡到y(tǒng)延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償，解決參考電流相位滯后的現(xiàn)象，并且兼顧系統(tǒng)電壓測量精度對參考電流的影響。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案達(dá)到上述目的:一種用于有源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法，包括如下步驟:對參考信號(hào)進(jìn)行相位和幅值兩方面的校正，并給出校正函數(shù):
I;，=弋(ω)β jcotmI* + k2(a)eJ(oT2{o))ys
其中，I; ’為校正后的輸出信號(hào)，I丨、Vs為輸入信號(hào)，ki ( ω )、T1 ( ω )、k2 ( ω )、T2 ( ω )是幅頻響應(yīng)、相頻響應(yīng)確定的系數(shù)。
所述校正函數(shù)包括輸出參考電流項(xiàng)和系統(tǒng)電壓項(xiàng)。
本發(fā)明在充分考慮了采樣電路環(huán)節(jié)、指令計(jì)算環(huán)節(jié)及脈寬調(diào)制PWM控制環(huán)節(jié)延時(shí)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了 APF控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，用傳遞函數(shù)解釋了以上延時(shí)造成輸出參考電流相位滯后、幅值變化的原因，提出對參考信號(hào)要進(jìn)行相位和幅值兩方面的校正，并給出校正函數(shù)。校正函數(shù)中不但包括輸出參考電流項(xiàng)還包括系統(tǒng)電壓項(xiàng)，指出系統(tǒng)電壓對輸出參考電流的影響是不可忽略的。
1、APF控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
四橋臂并聯(lián)型APF主電路如

圖1所示，其中a、b、c相及中線分別通過電抗連接一個(gè)橋臂。為了保證電路的對稱性，a、b、c相與系統(tǒng)的連接電抗是相同的，中線的連接電抗可以不同。
系統(tǒng)的狀態(tài)方程為:
權(quán)利要求
1.一種用于有源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法，其特征在于:該方法包括如下步驟:對參考信號(hào)進(jìn)行相位和幅值兩方面的校正，并給出校正函數(shù):
2.如權(quán)利要求1所述的用于有 源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法，其特征在于:所述校正函數(shù)包括輸出參考電流項(xiàng)和系統(tǒng)電壓項(xiàng)。
全文摘要
一種用于有源電力濾波器參考信號(hào)的校正方法。它主要解決控制延時(shí)影響有源電力濾波器補(bǔ)償效果的問題。本發(fā)明通過對有源電力濾波器建立數(shù)學(xué)模型，分析延時(shí)產(chǎn)生的原因及其影響，提出了一種從參考電流的幅值和相位入手，對控制系統(tǒng)延時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?，并且兼顧系統(tǒng)電壓測量精度對參考電流的影響。仿真和樣機(jī)實(shí)驗(yàn)充分驗(yàn)證了該補(bǔ)償方法的正確性和易用性。
文檔編號(hào)H02J3/01GK103138264SQ201110384010
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者楊露, 李茂鋒, 黃勇 申請人:廣西星宇智能電氣有限公司