一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的apf控制算法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，主要為了提供一種有效改善電抗器參數(shù)攝動和外部干擾對補償電流精度影響的控制算法。本發(fā)明一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，并網(wǎng)控制、直流電壓外環(huán)PI控制、補償指令電流檢測、總控制指令H∞魯棒控制、單極性PWM倍頻調(diào)制等。本算法突破了APF傳統(tǒng)PI算法控制效果魯棒性較差的限制，對APF實際運行時電抗器參數(shù)攝動較大的情況，也可實現(xiàn)電流諧波的高精度補償，同時又能保證APF的快動態(tài)響應性能。具有控制簡單、諧波濾除率高、具備動態(tài)補償能力等優(yōu)勢，有利于工程應用。
【專利說明】—種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電網(wǎng)電能質(zhì)量優(yōu)化【技術領域】，具體涉及一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法。
【背景技術】
[0002]諧波抑制是電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要保障。電力系統(tǒng)中的諧波電流通常會引起串聯(lián)諧振或并聯(lián)諧振，引起諧波放大，導致危險的過電壓和過電流；在發(fā)用電設備中，以及輸配電線路上造成額外的附加損耗，降低發(fā)電，輸、配電及用電的效率；造成電壓諧波影響其他設備的正常工作；并干擾其通訊系統(tǒng)，降低信號的傳輸質(zhì)量。
[0003]APF (有源電力濾波器)是解決中低壓配電系統(tǒng)動態(tài)諧波抑制的最有效手段，它是基于電流檢測和電流注入技術的大功率電力電子裝置。與傳統(tǒng)濾波裝置PF(無源電力濾波器)只能抑制特定次諧波電流相比，APF實現(xiàn)了連續(xù)補償和良好的自適應性，可對頻率和大小都變化的諧波進行補償；具有高度可控性和快速響應性，對補償對象的變化有極快的響應；受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振；且可以跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補償性能不受電網(wǎng)頻率變化的影響。
[0004]實際運行中，H橋式APF與電網(wǎng)相連電抗器的參數(shù)會受電磁兼容及設備溫度變化等不確定因素影響，穩(wěn)態(tài)補償能力會變得不穩(wěn)定。因此，對APF控制器的設計必須考慮電感值攝動的影響。傳統(tǒng)APF多采用基于PI控制器的指令電流跟蹤控制策略，其設計多基于電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)恒定不變假設，雖然思路清晰，便于實現(xiàn)，但存在當系統(tǒng)工作狀態(tài)或電路參數(shù)變化時，控制參數(shù)適應性差的問題，同時對PI參數(shù)的整定也比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供一種濾波器控制精度高、濾波效率高、動態(tài)補償能力好的一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，在三相電網(wǎng)系統(tǒng)的各相分別連接一個單相H橋變流器，所述H橋變流器組成三相有源濾波器APF,所述電網(wǎng)系統(tǒng)分別包括為A相、B相和C相，所述控制算法包括:
[0007]三相電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)控制，分別采樣所述電網(wǎng)系統(tǒng)各相的相電壓，基于所述的相電壓計算得到電網(wǎng)系統(tǒng)的線電壓，基于所述的相電壓、線電壓以及并網(wǎng)控制參數(shù)利用并網(wǎng)控制方程得到并網(wǎng)電壓指令信號，所述并網(wǎng)控制方程如下:
[0008]
【權利要求】
1.一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，在三相電網(wǎng)系統(tǒng)的各相分別連接一個單相H橋變流器，所述H橋變流器組成三相有源濾波器APF，所述電網(wǎng)系統(tǒng)分別包括為A相、B相和C相，其特征在于，所述控制算法包括: 三相電網(wǎng)系統(tǒng)并網(wǎng)控制，分別采樣所述電網(wǎng)系統(tǒng)各相的相電壓，基于所述的相電壓計算得到電網(wǎng)系統(tǒng)的線電壓，基于所述的相電壓、線電壓以及并網(wǎng)控制參數(shù)利用并網(wǎng)控制方程得到并網(wǎng)電壓指令信號，所述并網(wǎng)控制方程如下:
2.根據(jù)權利要求1所述的一種考慮電網(wǎng)連接電抗器參數(shù)攝動的APF控制算法，其特征在于=H00魯棒控制的電流內(nèi)環(huán)控制方程為
【文檔編號】H02J3/01GK103812108SQ201410036499
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】柯圣舟, 陳穎, 沈沉, 陳衛(wèi)東, 孫藝敏, 楊藝云, 黃秀瓊 申請人:清華大學, 廣西電網(wǎng)公司