[发明专利]APF补偿容性非线性负载时避免发散的控制方法

说明书

本发明提供了一种APF补偿容性非线性负载时避免发散的控制方法，其包括以下方法：步骤1，针对某次谐波，开始补偿后，根据两个相邻工频周期采集得到的负载谐波电流和APF补偿电流，计算分流系数k值；步骤2，若|k|＞1，利用k值计算出不包含电容电流的谐波电流，并作为APF指令电流，实现稳定补偿某次谐波。本发明在无法采集到不包含电容器的负载电流时，仍然可以保证APF稳定补偿谐波而不会发散。

技术领域

本发明涉及有源电力滤波器控制技术领域，特别涉及一种APF补偿容性非线性负载时避免发散的控制方法。

背景技术

APF(Active power filter，有源电力滤波器)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿。之所以称为有源，是相对于只能被动吸收固定频率与大小的谐波的无源LC滤波器而言。APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。

APF补偿谐波时，若负载中有电容器，一般要求APF的CT(Current Transformer，电流互感器)采样点不得包含电容电流，甚至要求电容器退出运行。对于用于无功补偿的自动投切电容器，根据其安装位置可采取不同的方案：一般电容器直接安装在变压器出口，此时CT可以直接采集不包含电容电流的负载电流；但某些情况下电容器安装在负载之中或者由于母排安装空间的限制只得用两组CT相减的方式得到不包含电容器的负载电流。

但是在某些工厂，例如生产自动投切电容器的厂家，调试时电容器的投切比较随机。某些产生谐波的设备本身内部交流侧含有电容器。对于上述情况，难以采集到不包含电容器的负载电流，APF进行谐波补偿时就会受到严重限制，APF进行谐波补偿时非常容易发散，造成保护频繁动作或导致设备损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种APF补偿容性非线性负载时避免发散的控制方法，以解决现有技术存在的APF进行谐波补偿时容易发散的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种APF补偿容性非线性负载时避免发散的控制方法，其包括以下方法：步骤1，针对某次谐波，在开始补偿后，根据两个相邻工频周期采集得到的负载谐波电流和APF补偿电流，计算分流系数k值；步骤2，若|k|＞1，利用k值计算出不包含电容电流的谐波电流，并作为APF指令电流，实现稳定补偿某次谐波。

优选地，在步骤1中，计算分流系数k之后，若|k|＜1，直接将检测到的负载谐波电流作为APF指令电流输出。

优选地，在步骤1中，在步骤2中，IL0表示不包含电容电流的负载谐波电流；其中，Ic_n表示第n个周波的APF补偿电流，IL_n表示第n个周波的负载谐波电流，n为大于等于2的自然数。

分析可知，针对某些情况下，现场难以采集到不包含电容器的负载电流，APF进行谐波补偿时控制非常容易发散的问题，本发明针对某一次谐波，根据两个相邻工频周期采集得到的负载电流和APF补偿电流，计算分流系数k值；若k<1，APF可以稳定补偿谐波，则可以使用常规的补偿方式；若k>1，使用常规的补偿方式会导致控制发散，可利用k值计算出不包含电容电流的谐波电流作为APF指令电流，实现稳定补偿某次谐波。可见，本发明在无法采集到不包含电容器的负载电流时，仍然可以保证APF稳定补偿谐波而不会发散。

附图说明

图1为APF补偿谐波负载时采样电流包含电容电流的等效电路；

图2为本发明实施例的流程框图。

对图1所示的等效电路中各标记定义如下：

H：谐波电流源，G：电网，