[發(fā)明專(zhuān)利]一種三相四線制APF內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810585769.2
• 申請(qǐng)日: 2018-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108899906B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱振遠(yuǎn);鄒明強(qiáng);黃冠華;吳琦娜;屈靖潔;江友華;曹以龍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/01
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/01;H02J3/18;H02J3/26
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種三相四線制APF內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1)實(shí)時(shí)采樣三相負(fù)載電流，利用改進(jìn)的ip-iq諧波提取算法獲取指令電流，將指令電流與逆變器電流實(shí)測(cè)值做差后輸入至重復(fù)無(wú)差拍電流控制器，將重復(fù)無(wú)差拍電流控制器的輸出作為APF調(diào)制算法的輸入信號(hào)；

2)將輸入信號(hào)作為三相四線制APF中各開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)信號(hào)，根據(jù)開(kāi)關(guān)信號(hào)控制開(kāi)關(guān)管工作；

步驟1)具體包括以下步驟：

101)實(shí)時(shí)采樣負(fù)載側(cè)電流，通過(guò)改進(jìn)的ip-iq諧波提取算法獲取指令電流，指令電流信號(hào)經(jīng)過(guò)Clark變換獲取αβγ坐標(biāo)系下的指令電流

102)將逆變器補(bǔ)償電流經(jīng)過(guò)Clark變換后得到的αβγ坐標(biāo)系下的補(bǔ)償電流與指令電流求差值，并將差值輸入改進(jìn)的無(wú)差拍重復(fù)電流控制器，獲取三相四線制APF補(bǔ)償電流；

103)將三相四線制APF補(bǔ)償電流與負(fù)載電流相加，獲取電網(wǎng)側(cè)電流實(shí)測(cè)值；

104)利用三相四橋臂數(shù)學(xué)模型和無(wú)差拍算法，對(duì)電網(wǎng)側(cè)電流實(shí)測(cè)值獲取αβγ坐標(biāo)系下的電壓量，作為三相四線制APF輸入信號(hào)；

其中，步驟102)中，改進(jìn)的無(wú)差拍重復(fù)控制器為內(nèi)置重復(fù)控制器的無(wú)差拍控制電流環(huán)，將采樣時(shí)刻的補(bǔ)償電流與下一時(shí)刻的補(bǔ)償電流做差后作為內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制電流環(huán)的輸入信號(hào)，輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)置重復(fù)控制器的無(wú)差拍控制，將電流信號(hào)通過(guò)SVPWM環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)的脈沖傳遞函數(shù)以及三相四線制APF的脈沖傳遞函數(shù)獲取三相四線制APF補(bǔ)償電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相四線制APF內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制方法，其特征在于，步驟101)中，通過(guò)改進(jìn)的ip-iq諧波提取算法獲取指令電流的內(nèi)容為：

提取電網(wǎng)三相負(fù)載電流，將三相負(fù)載電流進(jìn)行αβ坐標(biāo)變換后，再變換到dq坐標(biāo)系，獲取三相負(fù)載電流在dq坐標(biāo)系下的分量，隨后通過(guò)二階低通濾波器提取三相負(fù)載電流的基波分量，提取的基波分量經(jīng)過(guò)坐標(biāo)反變換至αβ坐標(biāo)系后，再轉(zhuǎn)換到abc坐標(biāo)系，得到三相負(fù)載電流在abc坐標(biāo)系下的基波分量，最后將三相負(fù)載電流與三相負(fù)載電流在abc坐標(biāo)系下的基波分量相減，獲取abc坐標(biāo)系下的諧波電流分量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相四線制APF內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制方法，其特征在于，內(nèi)置重復(fù)控制器的無(wú)差拍控制電流環(huán)中設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象控制延時(shí)的補(bǔ)償環(huán)節(jié)，所述的補(bǔ)償環(huán)節(jié)的補(bǔ)償函數(shù)為：

S(z)＝k_rz^lC(z)

式中，k_r為重復(fù)控制器的增益，z^k為引入的超前環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，l為相位補(bǔ)償因子l＝Nθ/360，θ為系統(tǒng)延遲相角；N為采樣點(diǎn)數(shù)，N＝f_c/f₀，其中f_c為采樣頻率，f₀為基波頻率；C(z)為用來(lái)校正的被控對(duì)象。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三相四線制APF內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制方法，其特征在于，內(nèi)置重復(fù)控制器的無(wú)差拍控制電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)φ(z)為：

式中，k′_r為重復(fù)控制器閉環(huán)增益，k′_r＝k_r·/T_s，T_S為開(kāi)關(guān)周期，L為三相四線制APF輸出等效電感；G₀(z)為被控對(duì)象APF的脈沖傳遞函數(shù)；Q(z)為低通濾波器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種三相四線制APF內(nèi)置重復(fù)無(wú)差拍控制方法，其特征在于，低通濾波器Q(z)選取為：

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