[发明专利]一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法

摘要

本发明公开一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，主要为了提供一种有效改善电抗器参数摄动和外部干扰对补偿电流精度影响的控制算法。本发明一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，并网控制、直流电压外环PI控制、补偿指令电流检测、总控制指令H_∞鲁棒控制、单极性PWM倍频调制等。本算法突破了APF传统PI算法控制效果鲁棒性较差的限制，对APF实际运行时电抗器参数摄动较大的情况，也可实现电流谐波的高精度补偿，同时又能保证APF的快动态响应性能。具有控制简单、谐波滤除率高、具备动态补偿能力等优势，有利于工程应用。

主权项

1.一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，在三相电网系统的各相分别连接一个单相H桥变流器，所述H桥变流器组成三相有源滤波器APF,所述电网系统分别包括为A相、B相和C相，其特征在于，所述控制算法包括：三相电网系统并网控制，分别采样所述电网系统各相的相电压，基于所述的相电压计算得到电网系统的线电压，基于所述的相电压、线电压以及并网控制参数利用并网控制方程得到并网电压指令信号，所述并网控制方程如下：Va=k4ea-k5ebaVb=k4eb-k5ecaVc=k4ec-k5eab]]>其中，e_a、e_b、e_c分别为三相电网系统的A、B、C三相的相电压；e_ab、e_bc、e_ca分别为A、B、C三相的线电压；V_a、V_b、V_c分别为三相电网系统各相的并网电压指令信号；k₄和k₅为并网控制参数；直流电压外环PI控制，三相直流母线电压采用分相独立控制，三相直流母线电压分别通过PI控制器得到各相电压外环PI控制之后的电流输出值，其中，所述的PI控制方程如下：iuaref=(kp+kizz-1)(ug-udca)eaiubref=(kp+kizz-1)(ug-udcb)ebiucref=(kp+kizz-1)(ug-udcc)ec]]>其中，i_uaref、i_ubref、i_ubref分别为A、B、C三相电压外环PI控制之后的各相输出量；u_g为直流电压给定值；u_aref为A相直流母线电压，u_bref为B相直流母线电压，u_cref为B相直流母线电压；k_p为比例控制参数；k_i为积分控制参数；采用PQ运算法对所述电网系统的各相电流分别进行检测，得到各相的谐波补偿电流指令；电流内环总控制采用H_∞鲁棒控制，将得到的各相直流母线电流和谐波补偿电流之和输入H_∞鲁棒控制器中，得到各相的总控制指令；将所述的A、B、C各相总控制指令分别与所述的A、B、C各相的并网控制指令信号相叠加分别输入比较器与三角载波信号进行比较，所述比较器输出控制所述三相APF的调制指令，并将所述调制指令输入给所述三相APF。