[發明專利]一種無電解電容并聯型有源電力濾波器系統及控制方法

在審

• 申請號: 202110382440.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113098013A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 周娟;徐高祥;王莉;原亞雷;釗翔坤;王梅鑫;李京澤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18;H02M3/158;H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無電解電容并聯型有源電力濾波器系統及控制方法，其特征在于，該系統包括：

三相電網、諧波負載、濾波電感、兩電平變換器和雙向Boost有源功率解耦電路；所述兩電平變換器直流側采用的是薄膜電容C_d；所述雙向Boost有源功率解耦電路具體包括：兩個全控型開關管T1和T2、一個解耦電感L_r及一個薄膜電容C_r；所述T1和T2串聯，T2的另一端接在直流母線負極上，T1另一端通過輔助電容C_r接在直流母線負極上，解耦電感L_r的一端接在T1和T2的中點，另外一端接在直流母線正極上構成雙向Boost電路。

2.如權利要求1所述的一種無電解電容并聯型有源電力濾波器系統及控制方法，其特征在于，該系統的控制方法包括以下步驟：

步驟1：通過控制兩電平變換器，完成交直流側功率交換，以實現對負載諧波補償；

步驟2：通過控制雙向Boost有源功率解耦電路，將有源電力濾波器直流側低頻波動功率轉移至輔助電容，從而抑制有源電力濾波器直流側電壓低頻紋波。

3.如權利要求2所述的一種無電解電容并聯型有源電力濾波器系統及控制方法，其特征在于，所述步驟1中兩電平變換器的控制方法包括：

將電網電流的d軸分量i_sd與其給定值i_sd^*作差，差值經過PI控制器以后得到u_d^*；將電網電壓經過Park變換以后得到電網電壓的d軸分量u_sd和q軸分量u_sq；電網電流的d軸分量i_sd和q軸分量i_sq分別乘以ωL以后得到u_Ld和u_Lq；電網電流的q軸分量i_sq與其給定值i_sq^*作差，差值經過PI控制器以后得到u_q^*；將u_sd和u_Lq相加，得到的結果再減去u_d^*，差值即為有源電力濾波器的參考輸出電壓d軸分量u_od^*；用u_sq減去u_Ld，得到的結果再減去u_q^*，差值即為有源電力濾波器的參考輸出電壓q軸分量u_oq^*；將u_od^*和u_oq^*經過Clark變換后得到有源電力濾波器的參考輸出電壓α軸分量u_α^*和β軸分量u_β^*；根據u_α^*和u_β^*，基于SVPWM技術對兩電平變換器開關管進行驅動。

4.如權利要求3所述的一種無電解電容并聯型有源電力濾波器系統及控制方法，其特征在于，所述得到電網電流d軸分量給定值i_sd^*和q軸分量給定值i_sq^*的方法為：

用有源電力濾波器直流側電壓u_dc與其給定值作差，差值送入PI控制器，PI控制器的輸出即為電網電流d軸分量給定值i_sd^*；有源電力濾波器同時補償負載電流中的諧波和無功，電網電流q軸分量給定值i_sq^*為0。