[發(fā)明專利]一種雙諧振型三相有源電力濾波器、控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810308075.4
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108288857B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張淼;郝雪冬;龐卓標(biāo);劉日升;唐雄民
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;唐京橋

1.一種雙諧振型三相有源電力濾波器，其特點在于，所述雙諧振型三相有源電力濾波器的拓撲結(jié)構(gòu)為三相對稱結(jié)構(gòu)，所述雙諧振型三相有源電力濾波器包括：

LC濾波電路、第二電感、第二電容、第三電感和全控型電壓逆變器；

所述全控型電壓逆變器的交流側(cè)與所述LC濾波電路的一側(cè)電連接；

所述LC濾波電路的另一側(cè)與所述第三電感的一側(cè)電連接；

所述第二電感和所述第二電容并聯(lián)后的一側(cè)與所述第三電感的另一側(cè)電連接；

所述第二電感和所述第二電容并聯(lián)后的另一側(cè)與電網(wǎng)的三相電路電連接；

所述雙諧振型三相有源電力濾波器的控制方法包括：

確定所述第二電感和所述第二電容的并聯(lián)諧振頻率；

根據(jù)所述并聯(lián)諧振頻率、第一電路諧振條件公式和第二電容的耐壓值確定第二電感的電感值和所述第二電容的電容值；

獲取到預(yù)設(shè)次數(shù)諧波頻率f₅，并根據(jù)所述預(yù)設(shè)次數(shù)諧波頻率、所述第二電感的電感值和所述第二電容的電容值通過第一預(yù)設(shè)公式計算預(yù)設(shè)電容值C₅，根據(jù)所述預(yù)設(shè)電容值C₅通過第二電路諧振條件公式計算所述第三電感的電感值；

所述第一預(yù)設(shè)公式具體為：式中C₂為第二電容值，L₂為第二電感值；

獲取到三相電路的第一相相位值，根據(jù)所述第一相相位值計算基波正弦值、基波余弦值、預(yù)設(shè)次數(shù)諧波正弦值和預(yù)設(shè)次數(shù)諧波余弦值；

基于abc-dq坐標(biāo)系和dq-abc坐標(biāo)系將所述基波正弦值、基波余弦值、預(yù)設(shè)次數(shù)諧波正弦值和預(yù)設(shè)次數(shù)諧波余弦值進行坐標(biāo)變換，得到基波旋轉(zhuǎn)變換矩陣和預(yù)設(shè)次數(shù)旋轉(zhuǎn)變換矩陣；

檢測三相電路的三相負載電流i_La、i_Lb和i_Lc，并通過所述預(yù)設(shè)次數(shù)旋轉(zhuǎn)變換矩陣獲取到dq軸上的負載電流i_Ld和i_Lq；

檢測第三電感的三相電流i_2a、i_2b和i_2c，并通過所述預(yù)設(shè)次數(shù)旋轉(zhuǎn)變換矩陣獲取到dq軸上的第三電感電流i_2d和i_2q；

獲取到i_Ld和i_2d的第一差值以及i_Lq和i_2q的第二差值，將所述第一差值和所述第二差值通過低通濾波器得到預(yù)設(shè)次數(shù)諧波的指令電流與實際的預(yù)設(shè)次數(shù)諧波電流的差值和

將和通過PI控制器獲取到預(yù)設(shè)次數(shù)諧波dq軸下的指令電壓信號U_rd5和U_rq5；

將U_rd5和U_rq5變換到靜止坐標(biāo)系下的電壓控制量U_αd5和U_βq5；

獲取到所述全控型電壓逆變器直流側(cè)電壓期望值U_ref與直流側(cè)電壓實際值U_dc的第三差值，將所述第三差值通過PI控制器獲得電壓環(huán)的基波旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下q軸的電流指令值和d軸的電流指令值

檢測第三電感的三相電流i_2a、i_2b和i_2c，并通過基波旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系變換矩陣獲取到dq軸上的電流i_2d1和i_2q1，電流i_2d1和i_2q1通過低通濾波器得到直流量和

獲取到和的第四差值以及和的第五差值，將所述第四差值和所述第五差值通過PI調(diào)節(jié)器分別獲得控制逆變器直流側(cè)電壓基波旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下d1軸的電壓控制量U_rd1和q1軸的電壓控制量U_rq1；

將U_rd1和U_rq1變換到靜止坐標(biāo)系下的電壓控制量U_αd1和U_βq1；

確定U_αd5和U_αd1的第一加和值以及U_βq5和U_βq1的第二加和值為所述全控型電壓逆變器交流側(cè)輸出的總控制電壓。