[發明專利]一種單相半橋有源濾波器的控制方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 201911111467.2
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110739693B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 李杰;余亞東;付新瑩
• 申請（專利權）人: 平頂山學院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 深圳市深軟翰琪知識產權代理有限公司 44380
• 代理人: 吳雅麗

本發明公開了一種單相半橋有源濾波器的控制方法、裝置及設備，該方法包括：獲取當前時刻的負載電流、電網電壓、兩個直流電容電壓和半橋逆變電路輸出電流。利用單相鎖相環，獲取電網電壓對應的當前時刻的交流電網相位值；根據負載電流、兩個直流電容電壓值和交流電網相位值獲取當前時刻的半橋逆變電路指令電流；根據當前時刻的半橋逆變電路指令電流和輸出電流形成半橋逆變電路的驅動信號。可見，本發明直接利用負載電流生成逆變電路指令電流，排除了其他方法必須對負載電流進行分解以獲得諧波指令電流的不足，不僅使整個有源濾波器控制更為簡單而且還能充分利用單相半橋逆變電路結構簡單的優點。

技術領域

本發明涉及有源濾波技術領域，特別涉及一種單相半橋有源濾波器的控制方法、裝置及設備。

背景技術

由于單相電網中的各類型非線性負載的大量使用，使得單相電網遭受到了嚴重污染，為對單相電網進行有效治理，需要開發適合單相電網的有源濾波器(APF)。目前，對單相有源濾波器的研究主要集中在單相全橋結構的有源濾波器上，而對其他結構的單相有源濾波器研究不多，對這些結構的有源濾波器的控制也少有人關注。盡管現有的有源濾波器拓撲控制的性能令人滿意，但由于成本、可靠性和開關損耗的原因，采用如圖1所示的單相半橋有源濾波器也受到了極大關注。如余炎等人對單相半橋有源濾波器控制進行了分析，但在控制中仍然沿用了常規單相全橋結構有源濾波器控制方案，即通過對負載電流進行分解，計算出補償需要的諧波指令電流作為控制模塊的給定，控制模塊通過控制VT₁～VT₂的開通和關斷。這種控制方案需要進行大量的數學運算，并且無法對單相半橋有源濾波器中的兩個直流電壓進行均壓控制。

因此，如何能夠以更加簡單和成本更低的方案對單相半橋有源濾波器進行有效控制，是現今急需解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種單相半橋有源濾波器的控制方法、裝置及設備，以利用簡單易行的控制方案，來實現對單相半橋有源濾波器的有效控制。

為解決上述技術問題，本發明提供一種單相半橋有源濾波器的控制方法，包括：

獲取當前時刻的負載電流、電網電壓、兩個直流電容電壓和半橋逆變電路輸出電流；

利用單相鎖相環，獲取所述電網電壓對應的當前時刻的交流電網相位值；

根據所述負載電流、所述兩個直流電容電壓值和所述交流電網相位值獲取當前時刻的半橋逆變電路指令電流；

根據所述當前時刻的半橋逆變電路指令電流和輸出電流形成半橋逆變電路的驅動信號；

優選的，根據所述負載電流、所述兩個直流電容電壓值和所述交流電網相位值獲取當前時刻的半橋逆變電路指令電流，包括：

利用Δ_Vdc(k)＝V_dc1(k)-V_dc2(k)計算所述當前時刻兩個直流電容電壓差；其中V_dc1(k)為第一直流電容上的電壓，V_dc2(k)為第二直流電容上的電壓，k為所述當前時刻；

利用計算交流電網輸入指令電流峰值，其中V_dc＝V_dc1+V_dc2，k-1為所述當前時刻的前一時刻，k_p和k_I為第一控制參數和第二控制參數；/

利用計算交流電網輸入指令電流，其中θ(k)為所述當前時刻交流電網相位值；

利用計算半橋逆變電路指令電流，其中i_L(k)為所述當前時刻負載電流，k_e為第三控制參數。

優選的，所述獲取當前時刻的負載電流、電網電壓、兩個直流電容電壓和半橋逆變電路輸出電流，包括：