[發明專利]采用高精度單相數字鎖相環的濾波器算法

有效

• 申請號: 201110341719.8
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103095293A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 解大;宋元鋒;張延遲;賈玉健;張玉濤;周長金;莊駿鵬;何偉;劉林泉;王雷;荊茂來
• 申請（專利權）人: 山東錦華電力設備有限公司
• 主分類號: H03L7/093
• 分類號: H03L7/093
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本發明涉及一種有源濾波器的三相平衡控制算法，屬于電力系統自動化產品及其電能質量檢測、控制技術領域。?

背景技術

有源電力濾波器(APF)作為一種能動態抑制諧波電流和(或)補償無功功率的電力電子裝置而廣受關注。APF的補償性能優劣與其所采用的控制計算方法有很大關系。當前對APF的補償電流控制方法提出了多種控制方案，其諧波電流檢測方法有基于α-β理論的p、q運算法和ip、iq運算法以及基于單周控制理論的控制計算方法等。?

負荷在三相不平衡、電源側不平衡或畸變的情況下，補償算法不能很好對基波進行準確檢測，跟蹤電壓變化的電流也由于受到不平衡因素和畸變的影響而無法實時對諧波電流進行完全補償。近年來、無功補償和諧波檢測方法在改進中提出了一些適于電源電壓畸變、不平衡情況的新方法，但這些方法仍需要進行大量的數學運算，對系統的實時性能有一定的影響。其工程可行性較小。?

鎖相環(PLL)是目前使用最普遍的相位同步方法，它用于獲得準確實時的相位信息，提供計算基準，其性能對于整個控制系統的性能至關重要。常用鎖相環一般采用過零比較的方法，通過檢測過零點的時間來計算相位，但其動態性能較差，過零點的檢測對諧波、直流偏移和其它干擾非常敏感，實際應用效果不佳。采用高精度單相式數字鎖相環技術可以獲得良好的動態性能，同時解決多個單相鎖相環之間的同步問題，是一種良好的解決方案。?

目前，基于直流電壓反饋和三角波電流調制的單相APF的控制算法，可以進行單相補償或用于三相四線有中線的系統中，采用該算法的APF樣機已經研制成功并投入運行。然而，仍然沒有一種實用的用于三制系統中的有源濾波器相平衡補償技術。?

發明內容

本發明的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種采用高精度單相數字鎖相環的濾波器算法，其高精度相平衡單相數字鎖相環，在輸入三相實時變量存在直流偏移、諧波干擾等誤差情況下，采集各相瞬時值，利用自有的sin、cos數據進行計算，得出和設定相位差角的正弦值，從而確定信號的相位。同時，對三單相數字鎖相環的輸出電流進行平均，反饋到各相輸出中，?實現相平衡單相數字鎖相環。具有計算量小，三相獨立的特點，可單獨對每一相鎖相，采取進一步控制。?

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：其包括如下步驟：?

(1)三相三線制系統中電壓各次正序、負序、零序表示如下：?