[發(fā)明專利]高壓并聯(lián)混合型有源電力濾波器及帶遺忘因子的迭代學(xué)習(xí)控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210013191.6
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102545225A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周柯;王凱;奉斌;覃奇;羅安;吳遠(yuǎn)利;周一勇;高立克;劉路;楚紅波;寧文輝;劉鵬;王剛;謝寧
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院;湖南大學(xué);廣西電網(wǎng)公司百色供電局
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 45104
• 代理人: 王素娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力濾波器及控制方法，具體是一種高壓并聯(lián)混合型有源電力濾波裝置及帶遺忘因子的迭代學(xué)習(xí)控制方法。?

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展，電力負(fù)荷越來越復(fù)雜，形成了電力系統(tǒng)諧波的容量大、時(shí)變的特點(diǎn)。目前在治理諧波的措施中，主要的解決方法是裝設(shè)電力濾波器，包括無源電力濾波器和有源電力濾波器兩種。無源電力濾波器利用電感、電容元件對某次諧波諧振的特性，在阻抗分流回路中形成低阻抗支路，減小流向電網(wǎng)的諧波電流。無源電力濾波器雖然成本低、技術(shù)成熟，可補(bǔ)償無功功率，但其只能濾除特定次頻率諧波且受濾波器參數(shù)影響較大，而且可能與系統(tǒng)阻抗發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振，從而使裝置無法正常運(yùn)行。隨著有源電力濾波器的出現(xiàn)，為電網(wǎng)諧波治理提供了一種重要的方式。有源電力濾波器通過向電網(wǎng)注入一定補(bǔ)償電流來抵消負(fù)載所產(chǎn)生的諧波電流，其應(yīng)用克服了無源濾波器等傳統(tǒng)的諧波抑制方法的一些缺點(diǎn)，它既可補(bǔ)償非線性負(fù)荷產(chǎn)生的高次諧波，又能自動適應(yīng)電網(wǎng)阻抗和頻率的快速變化，并且具有高可控性和快速響應(yīng)性。?

APF技術(shù)發(fā)展到今天，已出現(xiàn)了多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：單獨(dú)型、多變流器混合型以及APF與PF混合型。單獨(dú)使用的有源濾波器雖然有很好的濾波性能，但是造價(jià)較高，特別是在高壓大功率場合，難以得到應(yīng)用。同樣，由多個(gè)逆變器組成的多變流器混合型也需要高昂的初期投入。因此，小容量有源濾波器與大容量無源濾波器相結(jié)合的混合有源濾波器成為當(dāng)今實(shí)際應(yīng)用的熱點(diǎn)和必然選擇，?也是未來有源濾波技術(shù)的發(fā)展方向。它既可克服APF容量要求大、成本高的缺點(diǎn)，又可彌補(bǔ)PF的不足，使整個(gè)濾波系統(tǒng)獲得良好的性能。在現(xiàn)有的有源濾波器與無源濾波器相結(jié)合的混合有源濾波器中，減小逆變器容量，降低成本。通常采用的注入電路有兩種：串聯(lián)諧振注入式和并聯(lián)諧振注入式。并聯(lián)諧振注入型APF不具備無功補(bǔ)償能力；串連諧振注入型APF有源濾波器的容量要求小，但是它在有源電力濾波器與無源濾波器之間存在諧波通道，造成有源電力濾波器注入的補(bǔ)償電流又可能流入無源濾波器及系統(tǒng)中，無謂地增加無源濾波器的負(fù)擔(dān)，而且也會影響諧波抑制的效果。將APF與PF串聯(lián)后再并聯(lián)接入電網(wǎng)的形式稱為并聯(lián)混合型有源濾波器，適合于高壓、大功率系統(tǒng)應(yīng)用，但是一般為了減小有源部分承受的基波電壓及其流過的基波電流，PF的基波阻抗很大，造成PF裝置體積大，費(fèi)用高，因此不適合于要求無功補(bǔ)償?shù)膱龊稀?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種高壓并聯(lián)混合型有源電力濾波器，這種濾波器不但能較好治理電網(wǎng)中的諧波，而且能夠補(bǔ)償大容量的無功功率，系統(tǒng)運(yùn)行可靠。?

本發(fā)明的另一目的是提供一種帶遺忘因子的迭代學(xué)習(xí)控制方法。?

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：?

1.一種高壓并聯(lián)混合型有源電力濾波裝置，該裝置由無源電力濾波器、有源電力濾波器和耦合變壓器構(gòu)成。其中：無源電力濾波器由多組單調(diào)諧濾波器組成，有源電力濾波器由逆變器和電容組成。?

各部件的連接?

有源電力濾波器與輸出濾波器串聯(lián)后再與附加電感La并聯(lián)，并聯(lián)后與耦合變壓器的副邊連接。?

無源電力濾波器的多組單調(diào)諧濾波器并聯(lián)后通過系統(tǒng)阻抗與電源連接，其?中一組單調(diào)諧濾波器另一端與耦合變壓器的正邊連接。?

上述的高壓并聯(lián)混合型有源電力濾波裝置，主要的特征次諧波和無功功率由無源電力濾波器補(bǔ)償，高次諧波由有源濾波器抑制。?

2.上述的高壓并聯(lián)混合型有源電力濾波裝置需要進(jìn)行諧波檢測，即一種變步長的模糊自適應(yīng)諧波檢測方法，該方法將負(fù)載電流和電源電壓作為參考輸入；采用最小均方差算法為自適應(yīng)濾波器算法；系統(tǒng)的輸出以最小均方誤差逼近需要檢測的電網(wǎng)諧波電流，同時(shí)將系統(tǒng)的輸出作為調(diào)節(jié)權(quán)值的誤差信號。該算法步驟為：?

步驟1：將負(fù)載電流i_L(t)作為原始輸入，其中的基波有功分量i_1p(t)視為輸入噪聲信號，諧波分量i_Lh(t)視為信號部分。?

步驟2：將電源電壓u_s得到的信息sinωt、cosωt作為參考輸入，經(jīng)處理后，自適應(yīng)濾波器的輸出i′_1p(t)以最小均方誤差最終逼近i_1p(t)，然后和i_L(t)相減，系統(tǒng)的輸出i′_Lh(t)也以最小均方誤差逼近需要檢測的電網(wǎng)諧波電流i_Lh(t)，同時(shí)將i′_Lh(t)作為調(diào)節(jié)權(quán)值W的誤差信號E(t)。?

步驟3：以誤差信號來調(diào)節(jié)連接權(quán)值，公式表示為：?