[发明专利]一种用于BT-AC变换器的谐波抑制控制方法

说明书

本发明公开了一种用于BT‑AC变换器的谐波抑制控制方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、通过电压采集电路对BT‑AC变换器的输入电压进行采样，获得输入电压的瞬时值V_in(t)；步骤2、将步骤1中的输入电压的瞬时值V_in(t)，输入FIR数字滤波器，滤除各次谐波，得到输入电压中的基波电压瞬时值V₁(t)；步骤3、计算V_d1(t)：步骤4、计算V_d2(t)：步骤5、计算V_d3(t)：步骤6、计算时变的占空比C(t)，用C(t)代替变换器的原有占空比P参与控制。本发明用于BT‑AC变换器的谐波抑制控制方法，控制系统简单可靠，谐波抑制效果显著。

技术领域

本发明属于交流变换器控制技术领域，具体涉及一种用于BT-AC变换器的谐波抑制控制方法。

背景技术

在经济飞速发展的今天，用电负荷日趋复杂化和多样化，电力电子设备中的一些强非线性器件、工业生产以及交通运输中大型负荷的启动/关断、三相电负荷分配不平衡等，都会造成电力系统中谐波含量的增加。此外，随着分布式可再生能源的大量接入电网，也对电能质量带来不小的挑战。为了获得期望的交流电或者提升用电质量，常运用交流-交流变换电路进行电能变换。

双极性交流-交流变换器(Bipolar-Type AC-AC Converter，BT-AC)为直接式AC-AC变换器，其电路结构与调制策略较为简单，而且输出电压范围广，不存在直流环节。除此之外，与传统的AC-AC变换器拓扑相比，还具有易于实现安全换流、输出电流不断续、可控自由度高等优点，适用于各类交流-交流变换场合。

BT-AC变换器的传统调制方式中，假设变换器的输入电压为理想正弦波，而忽略了源侧存在谐波的情况。此种调制方式虽然具有控制简单的优点，但变换器工作于此种调制方式下输入侧电压中的谐波会引起变换器的输出中也含有相应频率的谐波，严重影响负载侧的用电质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于BT-AC变换器的谐波抑制控制方法，控制系统简单可靠，谐波抑制效果显著。

本发明所采用的技术方案是，一种用于BT-AC变换器的谐波抑制控制方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、通过电压采集电路对BT-AC变换器的输入电压进行采样，获得输入电压的瞬时值V_in(t)；

步骤2、将步骤1中的输入电压的瞬时值V_in(t)，输入FIR数字滤波器，滤除各次谐波，得到输入电压中的基波电压瞬时值V₁(t)；

步骤3、采用如下公式计算V_d1(t)：

V_d1(t)＝V_in(t)-V₁(t) (1)

步骤4、采用如下公式计算V_d2(t)：

步骤5、采用如下公式计算V_d3(t)：

V_d3(t)＝PV_d2(t) (3)

式中，P为BT-AC变换器的原有占空比P；

步骤6、计算时变的占空比C(t)，用C(t)代替变换器的原有占空比P参与控制；时变的占空比C(t)计算公式如下：

C(t)＝P-V_d3(t) (4)。

本发明的特点还在于：

步骤5、步骤6中BT-AC变换器的拓扑结构为：