[发明专利]一种并联混合型有源电力滤波器及其控制方法

权利要求书

1.一种并联混合型有源电力滤波器，包括逆变器，其特征在于，还包括用于滤除5次谐波的5次无源电力滤波器；所述逆变器通过输出滤波器与用于滤除7次谐波的7次无源电力滤波器连接，所述5次无源电力滤波器、7次无源电力滤波器均并联接入三相电网与三相负载之间；所述7次无源电力滤波器远离所述三相电网的一端连接有分流电感。

2.一种权利要求1所述并联混合型有源电力滤波器的控制方法，其特征在于，该方法为：

1）检测三相负载电流i_La、i_Lb、i_Lc，利用i_p-i_q方法获得三相负载谐波电流i_Lha、i_Lhb、i_Lhc；检测三相电网电流i_Sa、i_Sb、i_Sc，利用i_p-i_q方法获得三相电网谐波电流i_Sha、i_Shb、i_Shc；检测三相电网与5次无源电力滤波器或7次无源电力滤波器连接的公共连接点电压u_pa、u_pb、u_pc，利用i_p-i_q方法获得公共连接点谐波电压u_pha、u_phb、u_phc；

2）将三相负载谐波电流和三相电网谐波电流分别乘以虚拟电阻值1，得到三相负载谐波电压和三相电网谐波电压，然后将三相负载谐波电压、三相电网谐波电压、公共连接点谐波电压相加，三者之和除以虚拟电阻值1，得到总补偿参考电流

3）设定递推积分PI控制器比例系数K_P和积分系数K_I的初始值和其中的取值范围是5-10，的取值范围是10000-12000；

4）将总补偿参考电流与逆变器输出的补偿电流之间的偏差e和偏差变化率e_c作为递推积分PI控制器参数调整的输入信号；其中偏差变化率e_c为偏差e的微分；

5）分别定义偏差e、偏差变化率e_c、比例系数偏差和积分系数偏差的云集E、EC、ΔKP、ΔKI为：

E={NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}；

EC={NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}；

ΔKP={NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}；

ΔKI={NB,NM,NS,Z,PS,PM,PB}；

其中，NB、NM、NS、Z、PS、PM、PB分别代表负大、负中、负小、零、正小、正中、正大；

6）利用上述云集分别构建ΔKP和ΔKI的云推理规则：

表1 ΔKP的云推理规则

表2 ΔKI的云推理规则

7）以E和EC作为输入值，产生以下正态随机熵E′_nx、E′_ny：

E′_nx=R(Enx,Hex)；

E′_ny=R(Eny,Hey)；

其中，Enx、Eny分别为E、EC的期望值；Hex、Hey分别为E、EC的标准差；R（）是产生随机数的函数；

如果二维隶属度μ_i(E,EC)满足：

μi(E,EC)=exp{-(E-Exx)22Enx′2+-(EC-Exy)22Eny′2};]]>

则得到二维X条件正态云发生器；Exx、Exy为常数；

8）对于输入信号E和EC，在E和EC取得表1或表2中相应的语言值后，该语言值刺激上述二维X条件正态云发生器的前件CGAi，每一个前件CGAi随机地产生一组正态分布值μ_ij，所有的正态分布值_pij构成一个激活强度矩阵，选取所述激活强度矩阵的最大值μ_max，以μ_max为输入值，得到Y条件一维正态云发生器为其中，E′_n=R(En,He)，En、He分别为偏差e的期望值和标准差，E′_n为偏差e的正态随机熵，Ex为E′_n的期望值；控制Y条件一维正态云发生器产生m滴云滴drop(ΔK_PBj，μ_max,j)；j=1,2,…m；则ΔK_P/ΔK_I=mean(ΔK_PB1,…,ΔK_PBm)；mean()表示求期望平均值；

9）将递推积分PI控制器比例系数K_P和积分系数K_I的初始值和分别与上述ΔK_P、ΔK_I相加，得到最终的比例系数和积分系数，将最终的比例系数和积分系数代入递推积分PI控制器；

10）将递推积分PI控制器的输出输入正弦脉宽调制器中进行调制，生成逆变器中各个开关的触发信号。