[發明專利]一種基于相序識別的有源電力濾波器的自適應控制方法

有效

• 申請號: 201210040927.9
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102545227A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 陳國柱;謝川;賀超;閆輝;胡志樂;楊華
• 申請（專利權）人: 浙江大學;九川(浙江)科技股份有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于電力濾波器的控制技術領域，具體涉及一種基于相序識別的有源電力濾波器的自適應控制方法。

背景技術

近年來隨著工業技術的飛速發展，社會電氣化程度不斷提高，電網中各種大容量感應電動機、特種電機等無功負載廣泛使用，這些大容量大功率的負載接入電網運行使用不僅消耗大量無功，并且產生大量諧波，嚴重污染電網，降低電網使用效率，影響供電質量。為了緩解這些不良影響，可通過在負載與電網的公共連接點(PPC)接入有源電力濾波器(APF)來穩定PCC電壓，改善電網電能質量；故有源電力濾波器能夠實現動態跟蹤補償負載無功和諧波。

一般情況下，有源電力濾波器的控制策略都是基于電網電壓正序條件下設計的，故這些設備在應用時，必須與正序的三相電進行接線。

但在工業現場很多實際情況下，三相電纜上并沒有相應關于相序的標示，要將有源電力濾波器接入電網之前，必須先通過檢測裝置對三相電纜進行相序檢測識別，確定ABC相后，再將三相電纜按正序與有源電力濾波器對應接線，才能保證電力濾波器正常工作。整個過程相對比較繁復，需要相應的檢測設備，需要操作人員檢測判斷分析，費時費力，也耗費相應的設備資源。

故如何開發出一套可自適應電網相序的控制策略，使得有源電力濾波器無論在與電網正序或負序接線情況下都能正常工作，是一項值得研究的課題。

發明內容

本發明提供了一種基于相序識別的有源電力濾波器的自適應控制方法，能夠在正、負序電網電壓條件下實現有源電力濾波器的自適應控制和正常運行。

一種基于相序識別的有源電力濾波器的自適應控制方法，包括如下步驟：

(1)采集電網電壓，對電網電壓進行相序識別，獲得電網電壓的相序；

(2)根據所述的相序提取出電網電壓的相位；

(3)采集負載電流以及有源電力濾波器的直流母線電壓和補償電流；

(4)構造調制信號；

a.根據所述的相序和相位使負載電流依次經Clarke變換、Park變換和濾波得到諧波電流d?q分量；

b.根據所述的相序和相位分別對補償電流和電網電壓依次進行Clarke變換和Park變換得到補償電流d?q分量和電網電壓d?q分量；

c.使直流母線電壓經電壓控制調節得到的輸出量與諧波電流q軸分量相加得到電流指令q軸分量；

d.使補償電流d?q分量、電流指令q軸分量和諧波電流d軸分量經電流控制調節得到的輸出量與電網電壓d?q分量相加得到電壓指令d?q分量；

e.根據所述的相序和相位使電壓指令d?q分量依次經Park反變換和Clarke反變換得到調制信號；

(5)利用PWM(脈沖寬度調制)調制器使所述的調制信號與給定的三角載波信號進行比較，生成PWM開關信號，以對有源電力濾波器中的開關管進行控制。

所述的步驟(1)中，對電網電壓進行相序識別的方法為：

1)對電網電壓進行Clarke變換，得到電網電壓的α軸分量和β軸分量；2)采用Park變換矩陣T(θ)=cosθsinθ-sinθcosθ]]>對電網電壓的α軸分量和β軸分量進行Park變換，得到電網電壓的d軸分量和q軸分量；其中：θ為電網電壓的相位；

3)對電網電壓的d軸分量和q軸分量進行判斷檢測：