[发明专利]一种有源电力滤波器的频率自适应改进型谐振控制方法

摘要

本发明公开了一种有源电力滤波器的频率自适应改进型谐振控制方法，通过锁相环实时改变谐振控制器的中心频率，这样克服了现有的控制方法频率适应范围较窄的缺陷，提高了频率适应的范围；在实际的配置中，通过在电路控制器中增加了改进型谐振控制器或改进型准谐振控制器，这样既能保持谐振控制效果，又能提高系统的稳定性。其次，控制器直接在离散域设计，避免了通过连续域设计再变换到离散域过程中所产生的误差。

主权项

一种有源电力滤波器的频率自适应改进型谐振控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、PLL锁相环模块根据电网电压u_g获取到电网电压的相位角θ和角频率ω₀；(2)、abc‑dq0坐标变换模块根据相位角θ，将电网电压u_g从abc坐标系变换到dq0坐标系下的电压u_gd、u_gq、u_g0，同时将三电平VSI交流侧电流i₁从abc坐标系变换到dq0坐标系下的电流i_1d、i_1q、i₁₀；(3)、计算输出有功电流给定值和中性线电流给定值直流电压控制模块将三电平VSI直流侧电压的给定值与三电平VSI‑正母线与中性点之间电压u_dc1作差再与三电平VSI负母线与中性点之间电压u_dc2作差，将得到的差值进行PI控制，得到有功电流给定值同时将三电平VSI正母线与中性点之间电压u_dc1与负母线与中性点之间电压u_dc2作差，将得到的差值进行PI控制，得到中性线电流给定值(4)、谐波电流检测模块将负载电流i_L进行离散傅里叶变换(DFT)得到谐波电流i_Ldh、i_Lqh、i_L0h；(5)、电流控制模块计算输出控制量u_d、u_q、u₀(5.1)、计算电流Δi_d：将有功电流给定值与谐波电流i_Ldh求和再与电流i_1d作差，得到$\mathrm{\Δ}{i}_d=i_d^{*}+i_{\mathrm{Ldh}}-i_{1d};$(5.2)、计算电流Δi_q：将谐波电流i_Lqh与电流i_1q作差，得到Δi_q＝i_Lqh‑i_1q；(5.3)、计算电流Δi₀：将中性线电流给定值与谐波电流i_L0h求和再与再与电流i₁₀作差，得到$\mathrm{\Δ}{i}_0=i_0^{*}+i_{L0h}+i_{10};$(5.4)、电流控制模块根据上述角频率ω₀，将计算得到的Δi_d、Δi_q、Δi₀依次送入到谐振控制器和PI控制器，得到输出控制量u_d、u_q、u₀；(6)、电网电压前馈模块将步骤(2)所述电压u_gd、u_gq、u_g0以及步骤(5.4)所述的输出控制量u_d、u_q、u₀进行叠加，得到控制量V_d、V_q、V₀；(7)、dq0‑abc坐标变换模块根据上述相位角θ，将步骤(6)所述的控制量V_d、V_q、V₀从dq0坐标系变换到abc坐标系下的控制量V_a、V_b、V_c；(8)、SPWM模块根据步骤(7)所述的控制量V_a、V_b、V_c得到对应的开关控制信号，再用该开关控制信号来控制三电平VSI的各个IGBT的开通关断。