[发明专利]一种采用新型电流控制器的有源电力滤波器

摘要

本发明公开了一种采用新型电流控制器的有源电力滤波器，包括电网电流检测环节，电压控制环节，电流控制器，驱动模块，基于NPC逆变器的主电路；通过电流互感器采集电网电流信号，经过Clark/Park变换得到在dq轴下的电网电流，同时电压互感器采集NPC直流测的电容电压，与参考电压进行比较，其差值通过一个PI控制器后产生在基参考坐标系下的有功参考电流，以上各量输入到由PI控制器和空间矢量PI控制器级联组成的新型电流控制器中进行控制器调节，电流控制器输出的信号经过SVPWM信号调制模块来控制主电路中的NPC逆变器，其产生的补偿信号经过输出滤波器并入电网中，最终实现补偿目的。本发明补偿效果大大高于传统电流控制器的APF，且精度高、成本低。

主权项

一种采用新型电流控制器的有源电力滤波器，其特征在于，包括电网电流检测环节，电压控制环节，电流控制器，驱动模块，基于NPC逆变器的主电路；所述电网电流检测环节负责采样三相电流信号，通过一组电流互感器采集电网电流信号is,abc，经过Clark/Park变换后，获得处于同步坐标系的电流信号is,dq，同时通过加入电压相位信号θs使得采集到的信号与电网电压信号实现同步，之后将所得的处于同步坐标系的参考电流信号加入电流控制器的输入端；电压控制环节的负责保持变流器直流侧电容电压的稳定，通过采集电容电压实际电压信号Vdc与参考电压进行对比，将所得到的对比差值通过一个PI控制器调节，使得实际电压信号Vdc快速接近参考电压信号并将所得的差值信号加入电流控制器的输入端口，以构成一个闭环电压控制回路；所述电流控制器负责处理经过所述电流检测环节后的电流信号，包括一个PI控制器和一个矢量PI控制器；所述PI控制器传递函数为所述矢量PI控制器的传递函数为其中h代表谐波次数，Kph是可变增益系数，其取值影响到控制的控制性能，Krh是谐振增益，并且其中RF，LF分别为APF输出滤波器的等效阻抗值；信号经PI控制器和矢量PI控制器同时作用后，产生参考电压信号利用其与电网电压信号产生的差值作为所述驱动模块的输入信号；所述驱动模块用于驱动所述基于NPC逆变器的主电路；所述基于NPC逆变器的主电路采用中性点箝位式三电平逆变器，其产生的补偿信号经过输出滤波器并入电网中，实现补偿。