[實用新型]交錯單周控制補償電流發生器

無效

• 申請號: 201020556685.5
• 申請日: 2010-10-11
• 公開（公告）號: CN201846078U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 李建明;鞠洪兵;王德濤
• 申請（專利權）人: 山東山大華天科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種用于對電力系統中的諧波電流和無功電流進行主動跟蹤補償的交錯單周控制補償電流發生器。?

背景技術

采用現代電力電子技術對電力系統中的諧波電流和無功電流進行主動補償，是近年來發展起來的柔性輸電技術(FACTS)和用戶電力技術(D-FACTS)中的重要內容。例如并聯有源電力濾波器(APF)和靜止同步補償器(STATCOM)等，都屬于采用現代電力電子技術制造的補償電流發生器。?

為了取得高效率、高速度的補償效果，這類補償電流發生器常采用滯環跟蹤方法或PWM方法對其中的逆變橋進行調制驅動，以產生所需的快速變化的高強度補償電流。滯環跟蹤調制方法電流跟蹤速度最快，且電流跟蹤精度高，但存在載波頻率不確定的缺點；采用三角波進行調制的線性PWM方法載波頻率固定，但電流跟蹤速度較低，跟蹤誤差較大。?

單周控制是近年來電力電子技術領域中日益受到重視的一種新型控制方法。單周控制是一種非線性控制法，其基本思想是：控制開關占空比，在每個周期內使逆變器開關變量的平均值與控制參考值相等或成一定比例，從而消除穩態和瞬態誤差。單周控制具有反應快、控制精度高、控制電路簡單、控制性能對系統參數變化不敏感等優點，在開關電源變換器中有很多應用。關于單周控制方法在并聯有源電力濾波器等補償電流發生器中的應用，已有大量研究文獻，但幾乎所有文獻所涉及的有源電力濾波器單周控制方法，其控制目標都是基于以下控制方程(李承.基于單周控制理論的有源電力濾波器與動態電壓恢復器研究.博士學位論文，華中科技大學，2005)：?

2T∫0dTvc(t)dt=Re·is+vc(t)]]>

或：?

R_e·i_s＝(2d-1)·v_c(t)＝v_s(t)?

其中：T是開關周期，d是開關占空比，R_e等效負載電阻，i_s是補償后的電源電流，v_c(t)是電容器電壓，v_s(t)是交流電源電壓。?

按此控制方程實施控制的效果是：補償后，電源電流i_s與電源電壓v_s(t)成正比，系統等效為一個功率因數為1的純電阻R_e。?

然而，在實際應用中對補償效果的要求是多樣化的，往往要求補償電流發生器能夠完全跟蹤指令電流產生所需補償電流，而不是簡單地把被補償系統的功率因數補償為1。上述控制方程的控制目標過于單一，不能滿足多樣化的實際補償需求；同時，采用上述控制方程時，?如果電源電壓波形存在畸變，則補償后的電流波形也會發生同樣畸變；而且由于控制方程中的參考值R_ei_s中包含補償電流中的紋波電流，當紋波電流較大時會顯著影響控制精度。?

文獻[莊華等.基于ipiq法和單周控制的三相有源電力濾波器.電氣應用，2006，25(11)：47-51]研究了控制目標是僅對系統中諧波分量進行補償的有源電力濾波器單周控制方法，其控制方程為：?