[发明专利]一种APF过采样方法、系统和存储介质

说明书

本发明提供了一种APF过采样方法、系统和存储介质，采用软件与硬件结合的方法，利用主控芯片CPU的自带模数转换器ADC，在计算频率f_c与功率器件的开关频率f_k不一致的APF中，通过采用通道采样倍频及增加一个计算周期内的采样次数两种方式组合的方法，提高采样频率f_s为计算频率f_c及开关频率f_k的公倍数，实现了对模拟量的过采样，抑制了APF输出电流中产生差频次谐波电流，提高了系统稳定性；本发明通过均值算法求采样结果，提高了采样精度，提高了抗采样尖峰的干扰能力，降低了采样数据的波动率；本发明实现成本低，效益高，可操作性强。

技术领域

本发明属于电子电力控制技术领域，具体涉及一种APF过采样方法、系统和存储介质。

背景技术

在APF(Active power filter，有源电力滤波器)中存在控制算法计算频率f_c和功率器件的开关频率f_k两个量；系统采样频率f_s一般与控制算法计算频率f_c相等，与开关频率f_k不一定相等。当系统采样频率f_s与开关频率f_k不相等的时候，用f_d表示f_s与f_k的差频，若存在差频f_d，在APF输出电流中可能会产生一个差频次的谐波电流，对APF稳定运行产生影响，严重时可能会引起系统谐振，造成APF故障停机；另一方面，在APF中，当采样频率f_s与计算频率f_c相等，即采样一次计算一次时，采样次数较少，容易产生采样尖峰及采样结果波动范围较大等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种APF过采样方法、系统和存储介质，用于抑制APF输出电流中产生差频次谐波电流，提高采样精度。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种APF过采样方法，设APF的开关频率为f_k，对APF的模拟量的采样频率为f_s，对APF的控制算法的计算频率为f_c，使采样频率f_s为计算频率f_c和开关频率f_k的最小公倍数：

f_s＝[f_c，f_k]，

实现对APF的模拟量采集的过采样。

按上述方案，包括以下步骤：

S1：采用带ADC转换器的控制器对APF的模拟量的进行采样，设ADC转换器的通道倍频系数为M，使一个模拟量经过一次采样得到M个采样结果；

S2：对一个模拟量在一次采样中得到的M个采样结果进行均值化处理，得到该模拟量在本次采样的采样值；

S3：设ADC转换器的采样次数倍数为N，在一个计算周期内进行N次模拟量采样，得到N个采样值；

S4：输出模拟量的N个采样值的均值并进行滤波处理；

S5：采样频率f_s为计算频率f_c的MN倍，f_s＝MNf_c；选择合适的M、N的值使f_s为f_c和f_k的公倍数，实现对APF的模拟量采集的过采样。