[發(fā)明專(zhuān)利]單相有源濾波器的諧波指令電流獲取方法、裝置及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811242979.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109406854B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐雄民;呂葉卿;張淼;黃冀成
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R19/00
• 分類(lèi)號(hào): G01R19/00;G01R19/06
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿(mǎn)

本發(fā)明公開(kāi)了一種單相有源濾波器的諧波指令電流獲取方法、裝置及設(shè)備，該方法包括：獲取當(dāng)前時(shí)刻的負(fù)載電流、電網(wǎng)電壓和直流側(cè)電壓；利用單相有源濾波器的鎖相環(huán)，獲取電網(wǎng)電壓對(duì)應(yīng)的當(dāng)前時(shí)刻的交流電網(wǎng)的角頻率值和相位值；根據(jù)負(fù)載電流、有功分量、直流側(cè)電壓反饋和相位值，獲取當(dāng)前時(shí)刻的諧波指令電流；根據(jù)直流側(cè)電壓，獲取當(dāng)前時(shí)刻的直流側(cè)電壓反饋；根據(jù)負(fù)載電流、有功分量和相位值，獲取當(dāng)前時(shí)刻的諧波指令電流；可見(jiàn)，本發(fā)明利用積分環(huán)節(jié)獲取諧波指令電流，排除了低通濾波器在獲取諧波指令電流過(guò)程中的影響，使獲取諧波指令電流的算法更為簡(jiǎn)單，且提高了獲取的諧波指令電流的精度和補(bǔ)償效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有源濾波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種單相有源濾波器的諧波指令電流獲取方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著單相電力電子設(shè)備的廣泛使用，產(chǎn)生的大量諧波嚴(yán)重影響了單相電網(wǎng)的電能質(zhì)量。因此，單相有源電力濾波器的使用成為了諧波抑制和無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾侄巍Ｆ渲饕砣鐖D1所示，諧波指令電流模塊(指令電流計(jì)算)可以計(jì)算出補(bǔ)償需要的諧波指令電流作為控制模塊的給定，控制模塊通過(guò)控制VT₁～VT₄的開(kāi)通和關(guān)斷使APF(Active PowerFilter，有源濾波器)主電路產(chǎn)生一個(gè)和指令電流大小相等相位相反的電流來(lái)達(dá)到有源濾波的目的。所以，諧波指令電流的精度直接影響到整個(gè)單相APF系統(tǒng)的補(bǔ)償效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，使用最廣的諧波指令電流的檢測(cè)方法是基于瞬時(shí)功率理論的檢測(cè)方法，該方法對(duì)諧波指令電流獲取的方式是通過(guò)dq變換實(shí)現(xiàn)的，原理圖如圖2所示，通過(guò)低通濾波器(Low Pass Filter:LPF)對(duì)負(fù)載電流i_L進(jìn)行dq變換后的d軸分量進(jìn)行處理，得到d軸直流量再進(jìn)行dq反變換得到基波電流有功分量i_f。負(fù)載電流i_L再和基波電流有功分量i_f做差即可得到諧波電流和無(wú)功電流總和i_h，再加上直流側(cè)反饋電流即可得到諧波指令電流

由圖2很明顯可以看出LPF在整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)中成為了關(guān)鍵部分，LPF的性能決定了最后諧波指令電流的精度。然而如LPF的種類(lèi)、截止頻率和階數(shù)的不同都會(huì)造成最終諧波指令電流的不同，其中包括幅值衰減、相位延遲等。

因此，如何能夠更加簡(jiǎn)單方便的獲取諧波指令電流，避免傳統(tǒng)算法中的低通濾波器對(duì)諧波指令電流的影響，提升獲取的諧波指令電流的精度，是現(xiàn)今急需解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種單相有源濾波器的諧波指令電流獲取方法、裝置及設(shè)備，以利用簡(jiǎn)單易行的積分環(huán)節(jié)獲取諧波指令電流，提升獲取的諧波指令電流的精度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種單相有源濾波器的諧波指令電流獲取方法，包括：

獲取當(dāng)前時(shí)刻的負(fù)載電流、電網(wǎng)電壓和直流側(cè)電壓；

利用所述單相有源濾波器的鎖相環(huán)，獲取所述電網(wǎng)電壓對(duì)應(yīng)的所述當(dāng)前時(shí)刻的交流電網(wǎng)的角頻率值和相位值；

根據(jù)所述負(fù)載電流、所述電網(wǎng)電壓和所述角頻率值，計(jì)算所述負(fù)載電流的有功分量；

根據(jù)所述直流側(cè)電壓，獲取所述當(dāng)前時(shí)刻的直流側(cè)電壓反饋；

根據(jù)所述負(fù)載電流、所述有功分量、所述直流側(cè)電壓反饋和所述相位值，獲取所述當(dāng)前時(shí)刻的諧波指令電流。

可選的，所述根據(jù)所述直流側(cè)電壓，獲取所述當(dāng)前時(shí)刻的直流側(cè)電壓反饋，包括：

將所述直流側(cè)電壓與預(yù)設(shè)電壓值之差輸入到PI控制器，并將所述PI控制器的輸出作為所述直流側(cè)電壓反饋。

可選的，所述根據(jù)所述負(fù)載電流、所述電網(wǎng)電壓和所述角頻率值，計(jì)算所述負(fù)載電流的有功分量，包括：