[发明专利]一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，涉及一种直流侧稳压方法，特别涉及一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法。 

背景技术

随着科技的进步，电能作为一种清洁、快捷、输送方便的可控型能源已经广泛应用于各行各业，由于整流和变频设备的投入，在给用户带来了极大的方便，同时，也对电网造成了污染，为此，有源电力滤波器（APF）作为现代谐波治理设备应运而生，凭借其容量连续可调、补偿谐波跟踪速度快的特点，将成为谐波治理行业的主流，其中，有源电力滤波器（APF）直流侧电压稳定，是有源电力滤波器的重要功能部分，也是有源电力滤波器设备安全稳定的基石，只有有源电力滤波器的直流侧电压稳定，才能使其各种工作状态处于稳定状态，设备才能稳定运行，才能更好的逆变输出需要的谐波电流，所以说，有源电力滤波器直流侧稳压成为谐波治理设备领域一项重要技术。 

为此，电能质量治理行业的技术人员，提出了不同的直流侧稳压方法，这些方法大都比较复杂，对所用元件精度要求比较高，且在设备启动时，容易出现过压，不利于设备稳定运行，且使得设备的成本增加，不利于设备的市场推广。 

发明内容

本发明针对现有技术存在整流和变频设备的使用对电网造成污染这个问题，提出一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法。 

本发明的技术方案是：一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法，首先布置一个硬件环境，该硬件环境含有直流侧电压采样电路、采样电压保持电路、数据处理电路和IGBT，直流侧电压采样电路的输出端和采样电压保持电路输入端连接，采样电压保持电路的输入端和数据处理电路的A/D转换电路连接，所述数据处理电路还含有数据处理器和连接在数据处理器上的PWM波生成器，其特按下列步骤进行操作： 

使直流侧的待测电压经过直流侧电压采样电路转换成第一信号电压（UA），第一信号电压（UA）约为±0.675V；

第一信号电压（UA）经过采样电压保持电路后，形成带载能力很强的同频率电压信号，该信号经过限幅后，形成限制幅度第二信号电压（UB）；

第二信号电压（UB）经过数据处理电路的A/D转换部分后形成数字电压信号（UD）；

数字电压信号（UD）经过数据处理电路的PI处理部分转换成电流控制指令信号（IZ），所述PI的算法为：

令，，则：

其中：为比例因子，为积分因子，、为比例系数；

电流控制指令信号（IZ）经过数据处理电路的PWM波形发生器生成控制IGBT的控制信号。

所述的用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法，所述直流侧电压采样电路包括：电压传感器，电压传感器的正极输入端串接有电阻，电压传感器的输出端并联的电阻和电感与大地连接。 

所述的用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法，所述的采样电压保持电路包括：运算放大器和高速二极管，运算放大器的正输入端与电压传感器输出端连接，运算放大器的输出端上并联一个高速二极管，高速二极管的一端连接+5V电源，另一端连接大地。 

本发明的有益效果是：本发明结构简单，实施方便，采用直流侧电压采样电路、采样电压保持电路、数据处理电路等，实现有源电力滤波器的直流侧稳压，特别是处理电路中的处理器，集成了PI算法，该PI算法把A/D转换器输出的数字电压，处理成控制电流，输出给PWM波生成器，PWM的输出信号控制IGBT的通断，来控制直流侧的电压，避免直流侧电压波动过大，影响电网的稳定，同时，避免了直流侧电压的波动产生杂波，污染电网。 

附图说明

图1为一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法的原理示意图； 

图2为一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法的直流侧采样部分电路原理图；

图3为一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法的电压采样保持部分电路原理图；

图4为一种用于有源电力滤波器的直流侧稳压方法的数据处理电路部分原理图。

具体实施方式