[發明專利]一種多模塊并聯有源電力濾波器的負載電流采樣方法

在審

• 申請號: 202010329327.9
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111697583A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 陳冬冬;肖龍;顏文煅;李巖;郭隱彪;鐘明燈;李智敏;程蔚;朱同波
• 申請（專利權）人: 閩南理工學院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J13/00;G01R15/18;G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 劉紅陽

本發明屬于電力應用技術領域，公開了一種多模塊并聯有源電力濾波器的負載電流采樣方法及系統，采用二級采樣模式；二級采樣模式包括：第一級：為靠近負載端的CT，有且僅有一個；第二級：為每個有源電力濾波器內部控制器電路設置的霍爾電流傳感器和相應的采樣調理單元。本發明只將霍爾傳感器的源側串聯，不會導致副邊側耦合，故不會引入模塊之間的干擾，較好地保證了可靠性。最后詳細設計了樣機和實驗，實驗結果驗證了所提方法的正確性和有效性。本發明的多模塊并聯有源電力濾波器系統，每個模塊既可以作為一個獨立的個體來補償非線性負載的諧波，也可以通過總線通訊與其他模塊協同補償。

技術領域

本發明屬于電力應用技術領域，尤其涉及一種多模塊并聯有源電力濾波器的負載電流采樣方法。

背景技術

目前，針對大功率諧波負載的補償，目前可以有多種方案可供選擇，如采用混合型有源電力濾波器、多電平或多重化電路、多模塊并聯技術等。每種方案各有優劣，其中多模塊并聯技術以其高度的靈活性和可靠性得到越來越多的關注和普及。多模塊并聯有源電力濾波器系統中，模塊之間以及模塊與電網之間通過復雜的阻抗網絡耦合在一起，從而相互影響。各模塊的一致性決定了模塊間耦合效應的大小，耦合效應越小，系統補償效果越好，而負載電流采樣決定了每一模塊的指令電流生成，因此，良好的負載電流采樣方案可以增加系統中每個模塊的一致性，從而保證系統的補償效果。

目前，用于模塊化的負載電流檢測方案主要有兩種：一種是各個模塊單獨使用一套電流傳感器，另一種是每個模塊共用一個電流傳感器。各個模塊單獨設置電流傳感器存在的問題是：一方面增加了成本，另一方面，存在不同模塊之間負載電流采樣信號不同步的情況。各個模塊共用一個電流傳感器的方案克服了這些問題，只用一個電流傳感器就可以實現所有模塊對負載電流信號的實時檢測，不會出現模塊之間負載電流檢測信號不同步的問題。每個模塊在檢測到負載諧波之后，計算指令電流時，乘以相應的均流系數，就是該模塊需要發出的諧波補償電流。但此方案存在的問題是，采樣信號線在所有模塊之間耦合，容易引入干擾，模塊間負載電流檢測不同步；從而影響檢測的準確性。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有多模塊并聯的采樣方法，模塊間負載電流檢測不同步，副邊側耦合嚴重，各個模塊之間互相干擾，可靠性不高且檢測不準確。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種多模塊并聯有源電力濾波器的負載電流采樣方法及系統。

本發明是這樣實現的，一種多模塊并聯有源電力濾波器的負載電流采樣方法，采用二級采樣模式；所述二級采樣模式包括：

第一級：為靠近負載端的CT，有且僅有一個；

第二級：為每個有源電力濾波器內部控制器電路設置的霍爾電流傳感器和相應的采樣調理單元。

進一步，所述多模塊并聯有源電力濾波器的負載電流采樣方法包括以下步驟：

步驟一，將有源電力濾波器內部控制器電路設置的霍爾電流傳感器進行一次側串聯；

步驟二，利用CT進行所有有源電力濾波器負載電流的采樣；

步驟三，根據實時得到的相同的負載電流檢測信號，進行諧波提取和跟蹤補償；并根據補償任務分配確定幅值。

進一步，步驟一：CT將原邊負載大電流信號通過CT變換轉化成CT副邊0-5A的小電流信號

步驟二：CT副邊0-5A的小電流信號流入霍爾傳感器原邊，通過霍爾變換和采樣調理電路轉換成控制器AD模塊所需的0-3.3V小電壓信號

步驟三，控制器根據由AD模塊實時得到的負載電流檢測信號，進行諧波提取和跟蹤補償；并根據補償任務分配確定幅值。