[发明专利]一种采用负载电压前馈控制的有源电力滤波器

摘要

本发明公开了一种采用负载电压前馈控制的有源电力滤波器系统。该系统包括：交流电网、带LC输出滤波器的二极管整流桥负载、有源电力滤波器主电路、控制电路以及电流电压检测电路。该系统采用电网电流直接控制作为有源滤波器主控制策略，利用负载突变时的负载电压扰动对电网电流幅值基准进行前馈补偿，以此来提高系统的动态性能，弥补只采用电网电流直接控制时系统动态性能较差的不足，使系统具有优异的动、静态补偿性能。本发明与传统的有源电力滤波系统相比具有控制简单，成本较低，补偿性能优良等特性。

主权项

一种采用负载电压前馈控制的有源电力滤波器，包括交流电网、带LC输出滤波器的二极管整流桥负载、基于高频开关PWM控制的APF主电路、APF系统控制电路、用于电流检测的电流变送器CT、用于电压检测的电压变送器PT，其特征在于系统采用电网电流直接控制作为有源滤波系统的主控制策略，利用负载突变时的负载电压扰动对电网电流幅值基准进行前馈补偿，以此来提高系统的动态性能，其中电网电流的相位基准(eS)利用锁相环PLL对电网电压(uS)进行锁相获得；电网电流的幅值基准(Im*)有两部分组成：APF直流侧电压环输出(I1*)，负载电压前馈补偿输出(I2*)，两者通过加权值的方式叠加得到电网电流的幅值基准(Im*)。APF直流侧电压环输出(I1*)通过将APF直流侧电压基准值(Vref)和实际值(Vdc)之间的误差送入电压调节器获得；负载电压前馈补偿输出(I2*)由APF直流侧电压环输出(I1*)和负载电压扰动量(Δuoc)相加获得，负载电压扰动量(Δuoc)利用将采样得到的负载侧输出电容(Co)上的负载电压(uo)与负载电压给定值(uoref)作比较，误差经过PI调节器以及低通滤波器LPF获得。将电网电流的幅值基准(Im*)和电网电流的相位基准(eS)相乘得到电网电流基准(iS*)。将电网电流基准(iS*)和实际电网电流(iS)送入电流控制环节，使得实际的电网电流(iS)跟踪电网电流基准(iS*)变化，从而达到APF的补偿目的。