[发明专利]一种基于基波dq坐标系的PR谐波补偿方法

权利要求书

1.一种基于基波dq坐标系的PR谐波补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、构建基于离散域的高通数字滤波器，得到待补偿的高频谐波分量；

步骤2、确定各次待补偿的高频谐波分量在基波dq坐标系中的相应次数；

步骤3、以抑制异常峰值为目的，确定基波及谐波PR控制器的延时补偿相位，具体如下：

步骤3.1、确定基波PR控制器的延时补偿相位，带延时补偿的基波PR控制器R_F(z)表示如下：

其中，φ_Fh为基波PR控制器的延时补偿相位，ω_F0为谐振频率即基波频率，T_s为采样周期，基波PR控制器的延时补偿相位φ_Fh由下式给定：

其中P(z)为L型滤波器的ZOH离散模型并且包含一个采样延迟，L_f为滤波器电感，R_f为网侧等效电阻；

步骤3.2、确定谐波PR控制器的延时补偿相位，带延时补偿的谐波PR控制器R_R(z)如下：

其中φ_Rh为谐波PR控制器的延时补偿相位，ω_Rh为谐振频率即谐波频率，谐波PR控制器的延时补偿相位φ_Rh由下式给定：

其中

步骤4、基于Nyquist图距离(-1，0j)最近距离，设计基波PR控制器的比例系数k_Fp，基于衰减系数确定谐波PR控制器的比例系数k_Rp，根据基波及谐波PR控制器的比例系数确定基波及谐波PR控制器的谐振系数即k_Fi、k_Ri，具体如下：

步骤4.1、基于Nyquist图距离(-1，0j)最近距离，设计基波PR控制器的k_Fp，该最近距离n_p表示如下：

其中：

代表控制对象传递函数；

代表PR控制器传递函数；

real(P(z)*H^PR(z))，img(P(z)*H^PR(z))分别代表P(z)*H^PR(z)的实部、虚部；ω为输入频率；

设计基波PR控制器的k_Fp，使得系统满足稳定性，即Nyquist图既不包围也不穿越(-1，0j)，同时确保：

n_p≥0.5

步骤4.2、基于基波的衰减系数确定谐波PR控制器的比例系数k_Rp，设计谐波PR控制器的k_Rp满足条件：谐波控制闭环传递函数在基波频率处的衰减系数小于或者等于0.707；

步骤4.3、根据基波及谐波PR控制器的比例系数，确定基波及谐波PR控制器的谐振系数即k_Fi、k_Ri：

2.根据权利要求1所述的基于基波dq坐标系的PR谐波补偿方法，其特征在于，步骤1所述的构建基于离散域的高通数字滤波器，得到待补偿的高频谐波分量，具体如下：

步骤1.1、构建离散域的高通数字滤波器，由两个二阶高通滤波器串联而成：离散域传递函数G(z)为：

其中各系数的值为：k₁＝0.0002189，a₁＝0.9461，a₂＝1.9452；k₂＝0.00022243，a₃＝0.9773，a₄＝-1.9764，ω为输入频率，T_s为采样频率；

步骤1.2、使用离散域的高通数字滤波器滤除电网基波电流，得到的高频补偿量即为待补偿的高频谐波分量。

3.根据权利要求1所述的基于基波dq坐标系的PR谐波补偿方法，其特征在于，步骤2所述的确定各次待补偿的高频谐波分量在基波dq坐标系中的相应次数，具体如下：

步骤2.1、确定正序分量6k+1次谐波在基波dq坐标系中次数为正序6k次，k＝1,2,…；

步骤2.2、确定负序分量6k-1次谐波在基波dq坐标系中次数为负序6k次，k＝1,2,…。