[發(fā)明專利]一種有源電力濾波器的控制器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110428869.2
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102437576A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 束龍勝;程建洲
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽鑫龍電器股份有限公司;安徽佑賽科技有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

1.一種有源電力濾波器的控制器，其特征在于，它包括對電網(wǎng)的電壓、電流電量進(jìn)行量測的電壓、電流信號采集電路和抗干擾濾波電路(1)，輸入端與抗干擾濾波電路(1)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片(2)，輸入端與A/D轉(zhuǎn)換集成電路芯片(2)輸出端相連的核心計(jì)算和控制芯片DSP數(shù)字信號處理器(3)，依次與該DSP數(shù)字信號處理器(3)輸出端相連的輸入/輸出接口電路(4)、驅(qū)動信號控制轉(zhuǎn)換電路(5)和雙口存儲器RAM芯片(6)，與雙口存儲器RAM芯片(6)輸出端相連的用于通訊的輔助中央處理芯片(7)，以及與該輔助中央處理芯片輸出端相連的通訊接口電路(8)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器的控制器，其特征在于，所述的DSP數(shù)字信號處理器(3)型號為TMS320F2812。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器控制器，其特征在于，輸入/輸出接口電路(4)、驅(qū)動信號控制轉(zhuǎn)換電路(5)都采用了光電耦合隔離電路。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有源電力濾波器的控制器，其特征在于，所述的輔助中央處理芯片(7)采用單片機(jī)或采用DSP數(shù)字信號處理器。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1～4所述的有源電力濾波器的控制器控制方法，其特征在于，所述的DSP數(shù)字信號處理器內(nèi)存貯控制程序，所述的程序在計(jì)算理想系統(tǒng)電流時(shí)，將電流的幅值信息和相位信息分開計(jì)算，避免了目前所采用的檢波方法可能受系統(tǒng)電壓畸變影響而檢波失真的問題，它對檢波結(jié)果進(jìn)行傅立葉分析，去除高頻干擾分量而只保留與補(bǔ)償目的相關(guān)的分量，進(jìn)而排除了可能的干擾，使控制效果進(jìn)一步改善，所述的方法包括下列步驟；

a)利用有源電力濾波器的控制器采集所得的系統(tǒng)電壓信號u_sa、u_sb、u_sc和負(fù)荷電流信號i_la、i_lb、i_lc計(jì)算出負(fù)荷的三相總有功功率P，相電壓有效值U_s，利用有源電力濾波器的控制器采集所得的直流母線電壓信號U_dc計(jì)算出直流母線電壓偏差信號ΔU_dc，進(jìn)而利用比例-積分環(huán)節(jié)計(jì)算出與ΔU_dc相對應(yīng)的功率量ΔP，利用有源電力濾波器的控制器捕捉到的三相系統(tǒng)電壓過零點(diǎn)時(shí)間計(jì)算出當(dāng)前三相的相位θ_a、θ_b、θ_c；

b)計(jì)算三相理想系統(tǒng)電流(三相對稱的正弦電流)，并將它與實(shí)際測量所得的負(fù)荷電流相比較，其差值就是檢波所得結(jié)果，也就是需要補(bǔ)償?shù)碾娏鳌?/p>

三相理想系統(tǒng)電流的有效值為；

Isp=P+ΔP3Us]]>

三相理想系統(tǒng)電流的瞬時(shí)值為；

iap=2Ispsin(θa),]]>ibp=2Ispsin(θb),]]>icp=2Ispsin(θc)]]>

由電流瞬時(shí)值的表達(dá)形式可以看出，它們不受系統(tǒng)電壓畸變的影響，在任何情況下都會是無畸變的理想正弦電流

檢波結(jié)果為；

i_ac＝i_la-i_ap，i_bc＝i_lb-i_bp，i_cc＝i_lc-i_cp

c)對檢波結(jié)果進(jìn)行傅立葉分析，去除高頻干擾分量而只保留與補(bǔ)償目的相關(guān)的分量，進(jìn)而排除可能的干擾，得到傅立葉分析算法是成熟的數(shù)學(xué)算法；

d)將傅立葉分析去除高頻干擾后的結(jié)果作為需要補(bǔ)償?shù)碾娏鳎糜谟?jì)算生成PWM調(diào)制信號，控制有源電力濾波器輸出電流實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償目標(biāo)。