[发明专利]三相三线制并联有源滤波器的反馈线性化滑模控制方法

说明书

技术领域

本发明专利属于有源电力滤波技术领域，特别是涉及一种有源电力滤波器的反馈线性化滑模控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，非线性负载在电网中所占比例越来越大，电力系统电能质量问题日益严重。所谓电能质量问题是指由于电力系统中接入非线性负载所导致的电网功率因数低下、波形畸变、浪涌、相位失真等问题。电能质量问题严重影响电力系统的安全稳定运行，影响用户的用电安全。并联有源电力滤波器（SAPF—Shunt Active Power Filter）是补偿电路中谐波电流的有效装置，一直受到人们的关注。在实际运行过程中，并联有源滤波器表现为流控电流源，其原理是产生和谐波电流具有相同幅值但相位相反的补偿电流-I_h来达到消除谐波的目的。与无源滤波器相比，有源滤波器是一种主动的补偿装置，可以补偿各次谐波，对电网阻抗和频率变化具有很好的可控性和适应性。

根据参考电流的选取，并联有源滤波器控制方法可以分为直接电流控制和间接电流控制两种。间接电流控制方法采用脉宽调制技术控制实际电源电流追踪参考电源电流，具有结构简单、易于DSP实现，谐波补偿效果好等优点。间接电流控制方法的关键是参考电源电流的计算。在实际电网运行过程中，电源电压往往含有一定量的谐波，导致传统的参考电源电流计算方法无法适用，因此限制了并联有源滤波器的应用。参考电流跟踪控制方法包括滞环比较法、滑模控制方法、模糊控制方法等。采用滑模控制可以有效的降低参考电流的跟踪误差，削弱电源电流的抖振现象，从而降低补偿后电源电流的谐波含量，提高有源滤波器的谐波补偿效果。

发明内容

为了减小电源电压谐波对有源滤波器的影响，扩大有源滤波器的适用范围，本发明设计提供了一种具有良好的动静态特性和谐波补偿效果良好的有源滤波器的反馈线性化滑模控制方法。该方法基于同步直角坐标变换理论，在电源电压谐波含量较高时仍能适用。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种三相三线制并联有源滤波器的反馈线性化滑模控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、检测出补偿电路电阻为(R_ca,R_cb，R_cc)，补偿电路电感为(L_ca,L_cb,L_cc)，直流电容为C_dc，电源电流为(i_Sa,i_Sb，i_S，负载电流(I_La,I_Lb,I_Lc)、补偿电流(I_ca,I_cb，I_c和并联有源滤波器接入点电压(V_cona，V_conb，V_c、直流侧电压为V_dc；

（2）、采用同步直角坐标变换理论对检测出的负载电流、补偿电流和接入点电压进行CLARK-PARK变换，得到dq分量；

（3）、根据推导出的反馈线性化控制律，计算出控制信号u；

（4）、采用基于同步直角坐标变换理论的单位正弦信号计算方法，计算出三相同步正弦信号；

（5）、对u进行积分，得到参考电源电流幅值信号并与计算出的单位正弦信号相乘，生成三相参考电源电流(I_Saref,I_Sbref,I_Scref)；