[发明专利]电压不平衡下三相四开关并联型APF控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电压不平衡下三相四开关并联型APF控制方法。

背景技术

随着智能电网技术的发展，光伏发电、风力发电等可再生能源比例的增加，大量中大功率电力电子装置及非线性设备大量应用，由此产生的谐波和无功问题日益严重，有源滤波器（APF）是解决电网谐波和无功功率补偿等电能质量问题的有效设备。

目前APF应用研究多是针对三相六开关拓扑展开，相比之下，三相四开关APF结构简单，器件成本和开关损耗显著降低，散热要求和装置体积也进一步减小；再者由于三相四开关与三相六开关拓扑间的特定内在关系，若三相六开关APF出现一相桥臂故障，可通过容错控制，切换至三相四开关APF模式，维持系统正常工作。研究三相四开关APF的特殊工作规律，对中低压领域发展经济型APF有着积极的意义。

目前国内外对三相四开关逆变器应用于APF进行了相应的研究，多集中在谐波和无功的检测和新型控制方法上，如基于同步参考坐标的dq法，基于瞬时无功功率理论的pq法、ip-iq法，以及pq与ip-iq结合的方法等，这些方法都存在一定的局限性，如准确性不高、算法复杂，难以满足实时性要求，且很多方法都是以电网电压平衡为前提，未考虑电压不平衡情况及短时故障情况下，APF参考值生成方法。

以直流侧电压信息的三相四开关APF指令电流确定方法，但该方法需要首先对故障电流进行分类判断，还需要采用专门的方法检测正序基波电压相角信息，计算较为为繁琐，缺乏通用性。在αβ坐标系下的三相四开关电机驱动装置中点电压平衡机理，需经Clark变换和SVPWM控制，实现较为复杂。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种电压不平衡下三相四开关并联型APF控制方法，它具有使用传感器少、适合多种不平衡情况的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

1.一种电压不平衡下三相四开关并联型APF控制方法，其特征是，它的步骤为：

步骤一：建立三相四开关APF典型拓扑，通过A相相邻的线电压矢量Uab和Uca的关系，确定同步信号Usyn：

usyn(t)=uab-uca3=uasin(ωt+φa);]]>Ua为A相电压，ω为角频率，φ_a为相角差

步骤二：在同步信号离散化的基础上，借助下式计算A相相对同步信号的相角差φ_a：