[发明专利]有源电力滤波器及其电流控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力技术领域，尤其涉及有源电力滤波器及其电流控制方法。

背景技术

劣质电能增加了电网的损耗，并且影响负载设备的正常运行，有源电力滤波作为谐波抑制的先进技术手段，当前受到了电力系统的广泛重视和研究。

有源电力滤波器可通过电流互感器检测负载电流，并通过内部计算，提取出负载电流中的谐波成分，然后通过PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号控制逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等，方向相反的谐波电流作为补偿电流注入到电网中，达到滤波的目的。

实践发现，现有的有源电力滤波器产生的补偿电流与负载谐波电流往往会有较大的偏差，不能很好的达到滤波目的。并且，现有的有源电力滤波器通常还具有难以对具体应用选取匹配参数，难以快速准确的提取畸变电流，难以有效应对非线性负载等问题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种有源电力滤波器及其电流控制方法，旨在解决现有的有源电力滤波器存在上述缺陷。

本发明实施例是这样实现的，一种有源电力滤波器，可包括：电流检测单元，用于检测电网中的负载电流和有源电力滤波器输出到电网中的实际补偿电流，并将所述负载电流和实际补偿电流转换为数字信号输出到指令电流计算单元；所述指令电流计算单元，用于根据所述负载电流确定理想补偿电流，根据所述理想补偿电流以及所述实际补偿电流和理想补偿电流的偏差关系，计算补偿电流指令信号；电流跟踪控制单元，用于根据所述补偿电流指令信号，生成相应的开关脉冲控制信号；驱动单元，用于对所述开关脉冲控制信号进行功率放大；滤波器主电路，用于根据所述功率放大后的开关脉冲控制信号，生成相应的实际补偿电流并输出到电网中，对电网中的负载电流进行补偿。

一种有源电力滤波器的电流控制方法，可包括：电流检测单元检测电网中的负载电流和有源电力滤波器输出到电网中的实际补偿电流，并将所述负载电流和实际补偿电流转换为数字信号输出到指令电流计算单元；所述指令电流计算单元根据所述负载电流确定理想补偿电流，根据所述理想补偿电流以及所述实际补偿电流和理想补偿电流的偏差关系，计算补偿电流指令信号；电流跟踪控制单元根据所述补偿电流指令信号，生成相应的开关脉冲控制信号；驱动单元对所述开关脉冲控制信号进行功率放大；滤波器主电路根据所述功率放大后的开关脉冲控制信号，生成相应的实际补偿电流并输出到电网中，对电网中的负载电流进行补偿。

本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于：计算补偿电流指令信号时，考虑到了实际补偿电力和理想补偿电流的偏差关系，使得生产的实际补偿电流可以很好的抵消电网负载电流中的谐波成分，起到较好的滤波目的。并且，由于考虑到了实际补偿电力和理想补偿电流的偏差关系，可以较好对具体应用选取匹配参数，可快速准确的提取畸变电流，可有效应对非线性负载。

附图说明

图1是本发明实施例提供的有源电力滤波器的逻辑结构示意图；

图2是本发明实施例提供的有源电力滤波器的电路示意图；

图3是本发明实施例提供的有源电力滤波器的系统控制原理图；

图4是本发明实施例提供的有源电力滤波器的电流控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，本发明实施例提供一种有源电力滤波器，可包括：

电流检测单元110，用于检测电网中的负载电流和有源电力滤波器输出到电网中的实际补偿电流，并将所述负载电流和实际补偿电流转换为数字信号输出到指令电流计算单元120；

所述指令电流计算单元120，用于根据所述负载电流确定理想补偿电流，根据所述理想补偿电流以及所述实际补偿电流和理想补偿电流的偏差关系，计算补偿电流指令信号；

电流跟踪控制单元130，用于根据所述补偿电流指令信号，生成相应的开关脉冲控制信号；

驱动单元140，用于对所述开关脉冲控制信号进行功率放大；

滤波器主电路150，用于根据所述功率放大后的开关脉冲控制信号，生成相应的实际补偿电流并输出到电网中，对电网中的负载电流进行补偿。