[發(fā)明專利]一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410036499.1
• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103812108A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柯圣舟;陳穎;沈沉;陳衛(wèi)東;孫藝敏;楊藝云;黃秀瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);廣西電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標(biāo)代理事務(wù)所 11325
• 代理人: 張岱

1.一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，在三相電網(wǎng)系統(tǒng)的各相分別連接一個單相H橋變流器，所述H橋變流器組成三相有源濾波器APF,所述電網(wǎng)系統(tǒng)分別包括為A相、B相和C相，其特征在于，所述控制算法包括：

三相電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)控制，分別采樣所述電網(wǎng)系統(tǒng)各相的相電壓，基于所述的相電壓計算得到電網(wǎng)系統(tǒng)的線電壓，基于所述的相電壓、線電壓以及并網(wǎng)控制參數(shù)利用并網(wǎng)控制方程得到并網(wǎng)電壓指令信號，所述并網(wǎng)控制方程如下：

Va=k4ea-k5ebaVb=k4eb-k5ecaVc=k4ec-k5eab]]>

其中，e_a、e_b、e_c分別為三相電網(wǎng)系統(tǒng)的A、B、C三相的相電壓；

e_ab、e_bc、e_ca分別為A、B、C三相的線電壓；

V_a、V_b、V_c分別為三相電網(wǎng)系統(tǒng)各相的并網(wǎng)電壓指令信號；

k₄和k₅為并網(wǎng)控制參數(shù)；

直流電壓外環(huán)PI控制，三相直流母線電壓采用分相獨立控制，三相直流母線電壓分別通過PI控制器得到各相電壓外環(huán)PI控制之后的電流輸出值，其中，所述的PI控制方程如下：

iuaref=(kp+kizz-1)(ug-udca)eaiubref=(kp+kizz-1)(ug-udcb)ebiucref=(kp+kizz-1)(ug-udcc)ec]]>

其中，i_uaref、i_ubref、i_ubref分別為A、B、C三相電壓外環(huán)PI控制之后的各相輸出量；

u_g為直流電壓給定值；

u_aref為A相直流母線電壓，u_bref為B相直流母線電壓，u_cref為B相直流母線電壓；

k_p為比例控制參數(shù)；

k_i為積分控制參數(shù)；

采用PQ運算法對所述電網(wǎng)系統(tǒng)的各相電流分別進行檢測，得到各相的諧波補償電流指令；

電流內(nèi)環(huán)總控制采用H_∞魯棒控制，將得到的各相直流母線電流和諧波補償電流之和輸入H_∞魯棒控制器中，得到各相的總控制指令；

將所述的A、B、C各相總控制指令分別與所述的A、B、C各相的并網(wǎng)控制指令信號相疊加分別輸入比較器與三角載波信號進行比較，所述比較器輸出控制所述三相APF的調(diào)制指令，并將所述調(diào)制指令輸入給所述三相APF。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，其特征在于：H_∞魯棒控制的電流內(nèi)環(huán)控制方程為

ich*=-ilh-τcdilhdt-k1iclh-k2uch-k3ish]]>

其中，k₁、k₂、k₃，分別由公式計算得到；

P由如下公式計算得到：ATP+PA+P(λ2EET)P+CTC+1λ2FTF<0;]]>

其中,

A=-1τc001C0-1CRLs1Ls-R+RsLs,]]>C=[0,0,1]^T,E=μμ+1,]]>μ=ΔLsLs,]]>F=-RLs2-1Ls2R+RsLs2,]]>B₂=[0,0,1/τ]^T;

其中，i_lh為負(fù)載諧波電流；

i_ch為APF發(fā)出的諧波電流；

i_clh為未經(jīng)過高通濾波器濾波的諧波電流；

i_sh為電源諧波電流；

u_ch為高通濾波器電容兩端的電壓；

τ為慣性時間常數(shù)；

E為定義的控制效果波動率；

μ為電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動率。