[发明专利]一种串联有源电力滤波器的母线电压的控制方法

说明书

本发明公开了一种串联有源电力滤波器的母线电压的控制方法，其特征在于，包括：将串联有源电力滤波器接入电网；在所述串联有源电力滤波器的逆变器输出电流中加入一个有功功率控制分量；通过所述有功功率控制分量从电网吸收能量，实现对直流母线电压的控制。解决了串联APF直流母线电压可控，提升串联APF的滤波效果。

技术领域

本申请涉及电网电能质量领域，具体涉及一种串联有源电力滤波器的母线电压的控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，特别是大容量变流设备的大量使用，给公用电网打来了大量的谐波污染，谐波污染治理的问题也越来越受到重视，成为电气工程领域的热点之一。

有源电力滤波器(active power filter，APF)能够对系统各次谐波进行补偿，且滤波效果受系统阻抗影响很小，因而越来越受到重视，成为谐波治理领域的主要研究方向。按照与电网连接形式，APF可分为并联型与串联型。串联型APF可与无源滤波器(passivepower filter，PPF)联合使用。利用磁通补偿技术，使得的串联APF对谐波呈现高阻抗，对基波呈现几乎为零的低阻抗。将其串联在系统进线处，从而增大系统的谐波等效阻抗，迫使谐波流入无源滤波器，而不窜入电网。

由于串联型APF的工作方式是串联接入电网，因此其不承受系统电压。这固然有利于串联型AFP在高压系统中应用，但也使得串联型APF无法从电网吸收能量，从而使得串联型APF母线电压无法控制。

作为APF的核心，逆变器的直流母线电压是直接决定逆变器的放大系数的关键参数。直流母线电压无法控制，使得APF无法自适应不同工况。显然，直流母线电压过高，直流母线电压利用率和三角载波控制时的电压调制比就会过低，逆变器输出电流纹波变大。直流母线电压过低，干扰电压抑制能力不足，滤波效果也不好。因此，实现串联APF直流母线电压可控，提升串联APF的滤波效果是亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种串联有源电力滤波器的母线电压的控制方法，解决了串联APF直流母线电压可控，提升串联APF的滤波效果。

本申请提供一种串联有源电力滤波器的母线电压的控制方法，其特征在于，包括：

将串联有源电力滤波器接入电网；

在所述串联有源电力滤波器的逆变器输出电流中加入一个有功功率控制分量；通过所述有功功率控制分量从电网吸收能量，实现对直流母线电压的控制。

优选的，在所述串联有源电力滤波器的逆变器输出电流中加入一个有功功率控制分量，包括：

所述串联有源电力滤波器，在完全追踪并补偿串联变压器一次绕组的基波电流的同时，所述逆变器输出电流中再生成一个有功功率控制分量，记为I_2p，I_2p相位超前-I₁90°。

优选的，I₁为串联变压器一次绕组电流，I₁相位为0°。

优选的，通过所述有功功率控制分量从电网吸收能量，实现对直流母线电压的控制，包括：

根据串联有源电力滤波器直流母线电压的实际值u_dc与目标值u_dc^*的互相关系，若u_dc<u_dc^*，增大控制系数β，用于增加所述直流母线的电压；

若u_dc>u_dc^*，减小控制系数β，用于降低所述直流母线的电压；

若u_dc＝u_dc^*，保持控制系数β不变，用于维持所述直流母线的电压；