[发明专利]一种基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法

权利要求书

1.一种基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法，其特征在于：

所述补偿方法包括如下步骤：

(1)对负载电流和链式换流器输出电流进行所述快速傅里叶变换分析，分别得到所述负载电流谐波分量幅值/相位的偏差和所述链式换流器输出电流谐波分量幅值/相位的偏差；

(2)对步骤(1)的两个所述偏差进行滞环控制；

(3)根据步骤(2)的结果决定谐波电流的幅值指令和相位指令的校正方向；

(4)在每个采样周期对所述谐波电流的幅值指令和相位指令进行校正，得到考虑控制器带宽影响的谐波电流幅值指令和相位指令；

(5)对步骤(4)得到的谐波电流的幅值指令和相位指令进行重构；

(6)进行派克变化，得到dq坐标系下的谐波电流指令；

(7)将步骤(6)谐波电流指令叠加到正序电流控制指令中，实现对负载谐波电流的补偿。

2.如权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法，其特征在于：对谐波电流的校正在频域中实现；通过对需要补偿的谐波电流的幅值指令和相位指令分别进行校正，得到校正后的谐波电流幅值与相位信号，经过谐波电流重构环节得到校正后的时域谐波电流指令。

3.如权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法，其特征在于：对谐波电流的幅值指令和相位指令采用实时滞环调节的控制方法，所述方法包括如下步骤：

1)对链式换流器输出电流与负载电流进行快速傅里叶变换分析，分别得链式换流器输出电流幅值信号、相位信号和负载电流的幅值信号、相位信号；

2)分别求取负载谐波电流幅值信号误差、负载谐波电流相位信号误差、输出谐波电流幅值信号误差和输出谐波电流相位信号误差，将所述的4个误差分别对应与幅值信号的误差滞环宽度和相位信号的误差滞环宽度作比较，根据滞环控制的输出确定谐波电流幅值指令和相位指令的调节方向；

3)进行滞环控制：当负载谐波电流幅值与输出谐波电流幅值误差在滞环宽度范围内时谐波电流幅值指令不变；当负载谐波电流幅值与输出谐波电流幅值误差大于滞环宽度且为正时，谐波电流幅值指令、增大以减小该误差；当负载谐波电流幅值与输出谐波电流幅值误差大于滞环宽度且为负时，谐波电流幅值指令减小以减小该误差；谐波电流相位滞环控制原理与幅值滞环控制原理相同；

4)在所述每个采样周期循环步骤1)-步骤4)。

4.如权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法，其特征在于：所述控制器采用双序电流解耦控制，双序电流解耦控制环节包括正序电流控制与负序电流控制；

所述正序电流控制为，将三相正序电流指令的dq轴分量i_pd^*、i_pq^*与测量所得的换流器输出正序电流的dq轴分量i_pd、i_pq相减所得的偏差经过比例积分调节器后，与dq轴电流耦合量ωL_fci_pq、ωL_fci_pd以及系统电压的dq轴分量e_pd、e_pq进行数学运算后得到正序调制波电压的dq轴分量

所述负序电流控制为，将三相负序电流指令的dq轴分量i_nd^*、i_nq^*与测量所得的换流器输出负序电流的dq轴分量i_nd、i_nq相减所得的偏差经过比例积分调节器后，与dq轴电流耦合量ωL_fci_nq、ωL_fci_nd以及系统电压的dq轴分量e_nd、e_nq进行数学运算后得到负序调制波电压的dq轴分量

将得到的所述正序调制波电压和负序调制波电压分别进行坐标变换到αβ坐标系下相加得到后进行克拉克反变换，得到三相调制波电压参考值控制换流器输出实现闭环控制。

5.如权利要求1所述的基于快速傅里叶变换的谐波电流补偿方法，其特征在于：所述步骤(1)负载电流谐波分量和所述链式换流器输出电流谐波分量为同次的谐波分量。