[发明专利]一种无电解电容并联型有源电力滤波器系统及控制方法

权利要求书

1.一种无电解电容并联型有源电力滤波器系统及控制方法，其特征在于，该系统包括：

三相电网、谐波负载、滤波电感、两电平变换器和双向Boost有源功率解耦电路；所述两电平变换器直流侧采用的是薄膜电容C_d；所述双向Boost有源功率解耦电路具体包括：两个全控型开关管T1和T2、一个解耦电感L_r及一个薄膜电容C_r；所述T1和T2串联，T2的另一端接在直流母线负极上，T1另一端通过辅助电容C_r接在直流母线负极上，解耦电感L_r的一端接在T1和T2的中点，另外一端接在直流母线正极上构成双向Boost电路。

2.如权利要求1所述的一种无电解电容并联型有源电力滤波器系统及控制方法，其特征在于，该系统的控制方法包括以下步骤：

步骤1：通过控制两电平变换器，完成交直流侧功率交换，以实现对负载谐波补偿；

步骤2：通过控制双向Boost有源功率解耦电路，将有源电力滤波器直流侧低频波动功率转移至辅助电容，从而抑制有源电力滤波器直流侧电压低频纹波。

3.如权利要求2所述的一种无电解电容并联型有源电力滤波器系统及控制方法，其特征在于，所述步骤1中两电平变换器的控制方法包括：

将电网电流的d轴分量i_sd与其给定值i_sd^*作差，差值经过PI控制器以后得到u_d^*；将电网电压经过Park变换以后得到电网电压的d轴分量u_sd和q轴分量u_sq；电网电流的d轴分量i_sd和q轴分量i_sq分别乘以ωL以后得到u_Ld和u_Lq；电网电流的q轴分量i_sq与其给定值i_sq^*作差，差值经过PI控制器以后得到u_q^*；将u_sd和u_Lq相加，得到的结果再减去u_d^*，差值即为有源电力滤波器的参考输出电压d轴分量u_od^*；用u_sq减去u_Ld，得到的结果再减去u_q^*，差值即为有源电力滤波器的参考输出电压q轴分量u_oq^*；将u_od^*和u_oq^*经过Clark变换后得到有源电力滤波器的参考输出电压α轴分量u_α^*和β轴分量u_β^*；根据u_α^*和u_β^*，基于SVPWM技术对两电平变换器开关管进行驱动。

4.如权利要求3所述的一种无电解电容并联型有源电力滤波器系统及控制方法，其特征在于，所述得到电网电流d轴分量给定值i_sd^*和q轴分量给定值i_sq^*的方法为：

用有源电力滤波器直流侧电压u_dc与其给定值作差，差值送入PI控制器，PI控制器的输出即为电网电流d轴分量给定值i_sd^*；有源电力滤波器同时补偿负载电流中的谐波和无功，电网电流q轴分量给定值i_sq^*为0。