專利名稱：三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利屬于有源電カ濾波技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及ー種有源電カ濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒?。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，非線性負(fù)載在電網(wǎng)中所占比例越來越大，電カ系統(tǒng)電能質(zhì)量問題日益嚴(yán)重。所謂電能質(zhì)量問題是指由于電カ系統(tǒng)中接入非線性負(fù)載所導(dǎo)致的電網(wǎng)功率因數(shù)低下、波形畸變、浪涌、相位失真等問題。電能質(zhì)量問題嚴(yán)重影響電カ系統(tǒng) 的安全穩(wěn)定運(yùn)行，影響用戶的用電安全。并聯(lián)有源電カ濾波器(SAPF—Shunt Active PowerFilter)是補(bǔ)償電路中諧波電流的有效裝置，一直受到人們的關(guān)注。在實(shí)際運(yùn)行過程中，并聯(lián)有源濾波器表現(xiàn)為流控電流源，其原理是產(chǎn)生和諧波電流具有相同幅值但相位相反的補(bǔ)償電流-Ih來達(dá)到消除諧波的目的。與無源濾波器相比，有源濾波器是ー種主動(dòng)的補(bǔ)償裝置，可以補(bǔ)償各次諧波，對(duì)電網(wǎng)阻抗和頻率變化具有很好的可控性和適應(yīng)性。根據(jù)參考電流的選取，并聯(lián)有源濾波器控制方法可以分為直接電流控制和間接電流控制兩種。間接電流控制方法采用脈寬調(diào)制技術(shù)控制實(shí)際電源電流追蹤參考電源電流，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于DSP實(shí)現(xiàn)，諧波補(bǔ)償效果好等優(yōu)點(diǎn)。間接電流控制方法的關(guān)鍵是參考電源電流的計(jì)算。在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過程中，電源電壓往往含有一定量的諧波，導(dǎo)致傳統(tǒng)的參考電源電流計(jì)算方法無法適用，因此限制了并聯(lián)有源濾波器的應(yīng)用。參考電流跟蹤控制方法包括滯環(huán)比較法、滑模控制方法、模糊控制方法等。采用滑?？刂瓶梢杂行У慕档蛥⒖茧娏鞯母櫿`差，削弱電源電流的抖振現(xiàn)象，從而降低補(bǔ)償后電源電流的諧波含量，提高有源濾波器的諧波補(bǔ)償效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了減小電源電壓諧波對(duì)有源濾波器的影響，擴(kuò)大有源濾波器的適用范圍，本發(fā)明設(shè)計(jì)提供了ー種具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性和諧波補(bǔ)償效果良好的有源濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒āＴ摲椒ɑ谕街苯亲鴺?biāo)變換理論，在電源電壓諧波含量較高時(shí)仍能適用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是ー種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑模控制方法，其特征在于包括以下步驟(I)、檢測(cè)出補(bǔ)償電路電阻為OC Rcb, RJ，補(bǔ)償電路電感為(し，Lcb, LJ，直流電容為Cd。，電源電流為(iSa，isb，is，負(fù)載電流(ILa, ILb, IJ、補(bǔ)償電流(IM，Id3, I。和并聯(lián)有源濾波器接入點(diǎn)電壓(v_a，Vconb, V。、直流側(cè)電壓為vd。；(2)、采用同步直角坐標(biāo)變換理論對(duì)檢測(cè)出的負(fù)載電流、補(bǔ)償電流和接入點(diǎn)電壓進(jìn)行CLARK-PARK變換，得到dq分量；(3)、根據(jù)推導(dǎo)出的反饋線性化控制律，計(jì)算出控制信號(hào)u ；
(4)、采用基于同步直角坐標(biāo)變換理論的単位正弦信號(hào)計(jì)算方法，計(jì)算出三相同步正弦信號(hào)；(5)、對(duì)u進(jìn)行積分，得到參考電源電流幅值信號(hào)并與計(jì)算出的単位正弦信號(hào)
相乘，生成三相參考電源電流(Isaref, Isbref, Iscref)；

(6)、計(jì)算參考電流跟蹤誤差
權(quán)利要求
1.ー種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒ǎ涮卣髟谟诎ㄒ韵虏襟E (1)、檢測(cè)出補(bǔ)償電路電阻為(Rca,Rcb, RJ，補(bǔ)償電路電感為(しU，LJ，直流電容為Cdc,電源電流為(iSa，isb，is，負(fù)載電流(し，ILb, Ilc)、補(bǔ)償電流(IM，Icb, I。和并聯(lián)有源濾波器接入點(diǎn)電壓(v_a，Vconb, V。、直流側(cè)電壓為vd。； (2)、采用同步直角坐標(biāo)變換理論對(duì)檢測(cè)出的負(fù)載電流、補(bǔ)償電流和接入點(diǎn)電壓進(jìn)行CLARK-PARK變換，得到dq分量； (3)、根據(jù)推導(dǎo)出的反饋線性化控制律，計(jì)算出控制信號(hào)u; (4)、采用基于同步直角坐標(biāo)變換理論的単位正弦信號(hào)計(jì)算方法，計(jì)算出三相同步正弦信號(hào)； (5)、對(duì)u進(jìn)行積分，得到參考電源電流幅值信號(hào)^%并與計(jì)算出的単位正弦信號(hào)相乗，生成三相參考電源電流(ISaref，Isbref, Iscref)； (6)、計(jì)算參考電流跟蹤誤差
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑模控制方法，其特征在于步驟(2)中，同步坐標(biāo)變換公式為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒ǎ涮卣髟谟诓襟E(3)中、反饋線性化控制律為
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑模控制方法，其特征在于步驟(4)中、d相分量經(jīng)過低通濾波器濾除高頻雜波，再乘以比例因子ぶTI估算出電源電壓幅值F,s>三相電源電壓分別除以估算出的電源電壓幅值信號(hào)，得到單位電源電壓，再采用PLL生成三相單位正弦信號(hào)(cos(wt), cos (wt-2 Ti /3)，cos (wt~4 n /3))。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒ǎ涮卣髟谟诓襟E(5)中、三相單位正弦信號(hào)(cos(wt), cos (wt-2 /3)，cos (wt~4 n /3))與參考電源電流幅值信號(hào)相乘得到參考電源電流(ISaMf，Isbrefj IsraJ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三相三線制并聯(lián)有源濾波器的反饋線性化滑?？刂品椒ǎ刂葡到y(tǒng)采用間接電流控制方法，選擇參考電源電流作為電流跟蹤控制的參考信號(hào)。反饋線性化技術(shù)用于并聯(lián)有源濾波器的直流側(cè)電壓控制，積分位置跟蹤滑?？刂朴糜趨⒖夹盘?hào)跟蹤控制。針對(duì)電源電壓諧波含量較高時(shí)，傳統(tǒng)單位正弦信號(hào)計(jì)算方法不適用的情況。本發(fā)明反饋線性化控制方法實(shí)現(xiàn)直流側(cè)電壓控制，系統(tǒng)具有良好的動(dòng)靜態(tài)特性，對(duì)負(fù)載變化具有良好的適應(yīng)性。積分位置跟蹤滑?？刂破髂軌蛴行У慕档脱a(bǔ)償后電源電流的諧波含量，提高有源濾波器的諧波補(bǔ)償效果。整個(gè)有源濾波器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，具有良好的理論和現(xiàn)實(shí)意義。
文檔編號(hào)H02J3/01GK102751727SQ20121025756
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者戴衛(wèi)力, 李天華, 費(fèi)峻濤 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)