[发明专利]电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法及控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器的谐波补偿技术领域，特别涉及一种电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法及控制电路。

背景技术

有源电力滤波器一般采用电容和电感构成的滤波器，用于抑制开关谐波和优化控制效果，在设计滤波电感时，考虑到体积与成本的问题，多将磁通密度设计得较大，由于磁芯非线性特性，在输出电流增大时磁场趋于饱和，电感值降低得比较明显，一般导致控制不稳定并引起故障而停机。

有源电力滤波器的控制系统需要考虑装置输出回路的各种电阻，它表征了系统的有功损耗，包括：绝缘栅双极型晶体管的通态损耗、开关损耗、续流二级管损耗以及直流母线电容损耗等等。

由于有源电力滤波器控制对象是多组谐波电流，电感值和阻值的不稳定对不同频率谐波的控制影响不同，尤其是对于高次谐波，当补偿电流增大和电感值降低时，一般导致补偿效果恶化，甚至放大其他频率谐波。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种不确定电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法及控制电路，以解决有源电力滤波器能在不确定电感值和阻值的情况下准确地对谐波进行补偿。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法，其特征在于，包括步骤：

获取有源电力滤波器并网处的电网实时电压值、电感实时电流值、负载实时电流值和电网基波正序角速度；

将上述电网实时电压值进行计算得出电网基波正序角度；

根据上述电网基波正序角度将abc静止坐标系下的上述电网实时电压值、上述电感实时电流值通过派克变换换算成dq0旋转坐标系下的旋转坐标电网实时电压值、旋转坐标电感实时电流值，上述旋转坐标电感实时电流值包括：d轴旋转坐标电感实时电流值、q轴旋转坐标电感实时电流值和0轴旋转坐标电感实时电流值；

将上述旋转坐标电感实时电流值进行计算得出旋转坐标误差电流值，上述旋转坐标误差电流值包括：d轴误差电流值、q轴误差电流值和0轴误差电流值；

将上述旋转坐标误差电流值进行鲁棒控制运算得出鲁棒控制运算输出值；上述鲁棒控制运算公式为：v_rb＝KP^-1x(t)，式中，v_rb为鲁棒控制输出值，K为3*3实数矩阵，P为对称正定矩阵，x(t)为旋转坐标误差参考电流值；

将上述旋转坐标误差电流值进行重复控制运算得出重复控制运算输出值；

根据上述鲁棒控制运算输出值和重复控制运算输出值计算得出电流环控制输出值；

将上述电网基波正序角速度、上述旋转坐标电感实时电流值、上述电流环控制输出值和上述旋转坐标电网实时电压值进行计算得出dq0旋转坐标系下的旋转坐标调制波实时值；

将上述旋转坐标调制波实时值通过派克反变换换算成abc静止坐标系下的调制波实时值；

利用上述调制波实时值生成实时调制信号，并根据上述实时调制信号控制有源电力滤波器。

进一步地，在上述电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法中，上述旋转坐标电感实时电流值进行计算得出旋转坐标误差电流值的步骤，包括：

将上述d轴旋转坐标电感实时电流值、总电压控制输出值、d轴旋转坐标谐波电流值和d轴附加参考电流值进行运算得出d轴误差电流值；

将上述0轴旋转坐标电感实时电流值、均压控制输出值、0轴旋转坐标谐波电流值和0轴附加参考电流值进行运算得出0轴误差电流值；

将上述q轴旋转坐标电感实时电流值、q轴旋转坐标谐波电流值和q轴附加参考电流值进行运算得出q轴误差电流值。

进一步地，在上述电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法中，在将上述旋转坐标电感实时电流值进行计算得出误差电流值的步骤之前，还包括步骤：

获取有源电力滤波器直流侧的上电容实时电压值、下电容实时电压值和总电压参考值；

将上述直流侧上电容实时电压值和下电容实时电压值相加后减去上述总电压参考值所得的差值进行PI控制运算得出总电压控制输出值；

将上述直流侧上电容实时电压值与下电容实时电压值的差值进行PI控制运算得出均压控制输出值。

进一步地，在上述电感值和阻值不确定时有源电力滤波器的控制方法中，在将上述旋转坐标电感实时电流值进行计算得出误差电流值的步骤之前，还包括步骤：

获取有源电力滤波器并网处的负载实时电流值；

将上述负载实时电流值进行计算得出abc静止坐标系下的谐波电流值；