[发明专利]一种有源电力滤波器谐波检测和指令修正方法

摘要

本发明公开了一种有源电力滤波器的谐波检测和指令修正方法，属于电能质量检测与治理技术领域。本方法包括采集待补偿非线性负载电流，利用离散傅里叶变换计算负载电流中各次谐波电流分量；采集有源电力滤波器输出电流；评价输出电流与负载谐波电流误差；利用所得误差修正谐波电流指令；将修正后的谐波电流指令作为有源电力滤波器谐波发生部分的给定从而使得有源电力滤波器的输出能够更为精确地跟随负载谐波电流。本发明方法可有效克服由于检测延时、控制延时以及负载变动引发的有源电力滤波器的补偿误差，提升有源电力滤波器的补偿效果。

主权项

一种有源电力滤波器谐波检测与指令修正方法，其特征在于，包括以下步骤：1)使用电流传感器，采样得到待补偿的负载电流，利用快速傅里叶变换(FFT)，获取待补偿负载电流iL中包含的各次谐波电流分量的幅值ILn与相位θLn，n为待补偿谐波电流的次数；2)使用电流传感器，采样得到APF的输出电流iapf，利用快速傅里叶变换，获取电流iapf中与APF待补偿电流相同次数的各次谐波电流的幅值IAPFn与相位θAPFn；3)将步骤1)中得到的各次谐波电流指令相位θLn与步骤2)中得到的APF输出电流中各次谐波电流相位θAPFn分别作差，如式(1)所示：得到负载电流中各次谐波电流与实际发出电流的相位误差Eθn，如式(1)所示：Eθn＝θLn–θAPFn(1)；4)将步骤3)中所得各次谐波相位误差Eθn分别送入各自独立的PI控制器，各PI控制器的输出为对应的相位修正参数△θn；5)将步骤1)中所得负载电流中各次谐波电流幅值ILn与步骤2)中得到的APF输出电流中各次谐波幅值相位IAPFn相除并将结果减1，得到幅值误差EIn，如式(2)所示：EIn＝ILn/IAPFn‑1  (2)；6)将步骤5)中所得到的各次谐波幅值误差EIn分别送入各自独立的PI控制器，各PI控制器的输出为△In1，如式(3)所示：7)将步骤6)中所得各PI控制器输出△In1分别与1相加，得到各次谐波电流指令对应的幅值修正参数△In：△In＝△In1+1  (3)；8)将步骤4)中得到的相位修正参数△θn与步骤1)中得到的负载电流中各次谐波电流相位θLn相加，得到修正后的各次谐波电流指令相位θ’n，如式(4)所示：θ’Ln＝θLn+△θn(4)；9)将步骤7)中得到的幅值修正参数△In与步骤1)中得到的负载电流中各次谐波电流幅值相乘，得到修正后的各次谐波电流指令幅值I’n，如式(5)所示：I’Ln＝△InILn(5)；10)根据步骤8)和步骤9)中得到的修正后的谐波电流幅值I’Ln和相位θ’Ln，利用傅里叶反变换(IFFT)，计算得到修正后的各次谐波指令瞬时值i’(t)；11)将步骤10)中得到的各次谐波指令瞬时值作为控制器的给定的指令值，控制器采用常规控制算法对有源电力滤波器进行控制。