[发明专利]有源电力滤波器的逆系统控制器的实现方法

摘要

本发明公开了一种有源电力滤波器的逆系统控制器的实现方法，先建立在d－q坐标系下并联的有源电力滤波器主电路的数学模型，再对补偿电流在d－q坐标系下的电流分量这两变量进行解耦，构建解耦后的伪线性系统，使伪线性系统加入最佳控制信号，得到最优逆系统控制矩阵，最后将检测到的谐波电流经过坐标变换得到补偿电流的参考值。本发明改变了传统的有源电力滤波器的控制策略，将非线性、耦合系统进行伪线性化处理；直接计算出主电路工作时的开关系数，直接推算出主电路器件工作模式，物理概念直观、数学推导简单、运算量小且控制精度较高，当负载突变时可保证直流侧和交流侧的能量交换。

主权项

1、一种有源电力滤波器的逆系统控制器的实现方法，其特征是按如下步骤：1)建立在d-q坐标系下并联的有源电力滤波器主电路的数学模型为：dicddt=ωicq-Ricd-udcL*md+usdLdicqdt=-ωicd-Ricq-udcL*mq+usqLdudcdt=1C(md*icd+mq*icq)]]>2)对补偿电流在d-q坐标系下的电流分量这两变量进行解耦，利用逆系统的理论构建解耦后的伪线性系统为：y=s-100s-1γ;]]>3)使伪线性系统加入最佳控制信号u^*(t)＝-Mx(t)，其中M＝R^-1B^TP，使二次型性能指标选取最小值，P为下式所示解黎卡提方程的非负定解：PA+A^TP-PBR^-1B^TP+C^TQC＝0其中：加权阵Q＝diag(6，6)，R＝diag(0.1，0.1)，采用Matlab中的lqry函数实现求解，其调用格式为：[K，S，E]＝lqry(sys，Q，R，N)，得到最优逆系统控制矩阵M为：M=7.7460007.7460]]>4)将检测到的谐波电流经过坐标变换得到在所述d-q坐标系下的补偿电流的参考值i_cp^*和i_cq^*，u_dcf和u_dc^*分别为u_dc的反馈值和给定值，两者之差经PI调节器后得到调节信号Δi_p，叠加到瞬时有功电流的直流分量i_p上，使有源电力滤波器的补偿量中包含基波有功电流分量，使有源电力滤波器的直流侧与交流侧交换能量，将u_dc调节至给定值。