[發明專利]有源電力濾波器自適應模糊控制系統及其方法

無效

• 申請號: 201110364155.X
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102412580A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 費峻濤;侯世璽
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;G06N7/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種電力系統中的自適應控制系統，特別是涉及一種有源電力濾波器自適應模糊控制系統及其方法。

背景技術

隨著電力系統中非線性負載的增加，電網的電能質量越來越差，諧波含量也大大增加，諧波不僅影響電氣設備的正常工作，還對通信設備的工作造成很大的影響，而有源電力濾波器正是一種有效的補償諧波和無功的設備，有源電力濾波器通過向電網中注入一定的補償電流來抵消負載產生的諧波電流，它具有高可控性和快速響應性，由于難以獲得被控對象精確的數字模型，傳統的控制方案難以達到理想的控制效果。

由此可見，上述現有的有源電力濾波器的控制方案在使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決有源電力濾波器的控制方案存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般控制系統又沒有適切的方案能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。

有鑒于上述現有的有源電力濾波器的控制方案存在的缺陷，本發明人基于從事此類產品設計制造多年豐富的實務經驗及專業知識，并配合學理的運用，積極加以研究創新，以期創設一種新型結構的有源電力濾波器自適應模糊控制系統，能夠改進一般現有的有源電力濾波器的控制方案，使其更具有實用性。經過不斷的研究、設計，并經反復試作樣品及改進后，終于創設出確具實用價值的本發明。

發明內容

本發明的主要目的在于，克服現有的有源電力濾波器的控制方案存在的缺陷，而提供一種新型結構的有源電力濾波器自適應模糊控制系統，所要解決的技術問題是使補償電力實時跟蹤指令信號，提高了控制系統對參數的魯棒性，從而更加適于實用，且具有產業上的利用價值。

本發明的另一個目的在于，提供一種有源電力濾波器自適應模糊控制方法，根據有源電力濾波器的數學模型，設計自適應控制器，基于模糊理論和Lyapunov方法設計控制器參數的自適應模糊算法，使其在線自我更新，保證追蹤誤差收斂于零。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種有源電力濾波器自適應模糊控制系統，包括有源電力濾波器和控制所述有源電力濾波器工作的自適應控制器。

前述的有源電力濾波器自適應模糊控制系統，其中，所述自適應控制器的控制信號u＝u_D(x|θ)+u_s(x)，其中，模糊控制器uD(x|θ)=Σinθiξi(x)=θTξ(x),]]>ξ(x)為模糊基函數。監督控制器u_s(x)＝k_ssgn(e^TPb)。

一種有源電力濾波器自適應模糊控制方法，包括如下步驟：

(1)建立有源電力濾波器的數學模型：

x·=f(x)+bu]]>其中，x為三相補償電流，f(x)為未知方程，b為未知常數，控制的目標就是使y跟蹤一個給定信號y^*，其中y＝x，跟蹤誤差e＝y^*-y；

(2)基于模糊理論和Lyapunov方法設計自適應控制器u：