[發明專利]一種阻性有源濾波器的控制方法有效
| 申請號： | 201710891052.6 | 申請日： | 2017-09-27 |
| 公開（公告）號： | CN107579523B | 公開（公告）日： | 2020-11-10 |
| 發明（設計）人： | 王文 | 申請（專利權）人： | 西安翌飛核能裝備股份有限公司 |
| 主分類號： | H02J3/01 | 分類號： | H02J3/01 |
| 代理公司： | 西安智邦專利商標代理有限公司 61211 | 代理人： | 陳廣民 |
| 地址： | 710304 陜西省西安市高*** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 有源 濾波器 控制 方法 | ||
本發明涉及電力系統的濾波技術，具體涉及一種可以有效抑制電力系統中諧波諧振的阻性有源濾波器的控制方法。該阻性有源濾波器的控制方法，包括全橋變流器、直流電容、交流側濾波電感?電容串聯支路、交流電流采樣電路、直流側電壓采樣電路和控制電路。本發明阻性有源濾波器的控制方法的控制方法省略了電網電壓采樣環節的同時，實現阻性有源濾波器對電力系統中諧波諧振的阻尼，不僅有效降低阻性有源濾波器的成本，而且降低阻性有源濾波器的復雜度，具有很強的工程實現價值。
技術領域
本發明涉及電力系統的濾波技術，具體涉及一種可以有效抑制電力系統中諧波諧振的阻性有源濾波器的控制方法。
背景技術
目前，電力系統中諧波污染問題日益嚴重，大量的諧波極易引起電力系統的諧振，導致電力系統產生故障。
人們發現，通過接入無源電阻的方式可以有效的抑制諧波諧振問題，但是無源電阻會造成有功能量的損耗，產生發熱等問題。
近年來，隨著電力電子技術的發展，阻性有源濾波器的概念被提出。阻性有源濾波器是通過對電力電子變流器的控制，使其在若干諧波頻率上模擬無源電阻的伏安特性，實現阻尼諧振的目的。阻性有源濾波器可以避免有功能量的消耗，相比于無源電阻更加的節能，在未來電力系統諧振阻尼領域有非常廣泛的應用前景。
但是，傳統的阻性有源濾波器，需要采集電網側的電壓，然后提取出其中的諧波成份，利用伏安定理得到變流器輸出諧波電流指令，最后閉環控制變流器輸出的諧波電流，使其模擬出諧波電阻的特性。這種方法需要大量的電壓、電流采樣元件，提高了實現成本，限制了阻性有源濾波器的推廣使用。
發明內容
本發明的目的在于提出一種阻性有源濾波器的控制方法，該控制方法可使阻性有源濾波器在無需電網電壓采樣環節的情況下實現阻尼諧振的目的，有效地降低了使用阻性有源濾波器的成本及復雜度。
本發明解決上述問題的技術方案是，一種阻性有源濾波器的控制方法，其特殊之處在于：
采樣得到的變流器輸出電流，一方面經過電網電壓生成器得到電網電壓；另一方面經過諧波電阻控制器，得到諧波電壓指令；
直流電容電壓給定值和直流電容電壓實際值相減，其差值經過PI控制器后，得到變流器電壓指令的基波分量的幅值，該變流器電壓指令的基波分量的幅值乘以電網電壓得到基波電壓指令；
所述基波電壓指令和諧波電壓指令的加和構成變流器輸出電壓指令，通過變流器輸出電壓指令控制全橋變流器的運行。
進一步地，諧波電壓指令的生成如下式：
Voh＝-Ig·(G(s)KC+R) (1)
其中，Ig為阻性有源濾波器輸出電流，R為期望實現的諧波電阻值，G(s)和KC的表達式如下：
公式(2)、(3)中，ω0表示諧波的角頻率，s表示s域的變量，ω表示角頻率，Ca表示電容，La表示電感。
進一步地，基波電壓指令的生成環節中，電網電壓信息采用開環方式獲取，其實現方法如下式：
VPOC＝VO-IgZLC (4)
式中，VPOC表示阻性有源濾波器接入電網點電壓，VO表示變流器輸出電壓，Ig為阻性有源濾波器輸出電流，ZLC為濾波電感電容串聯支路的阻抗，其值等于：
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