[发明专利]基于电力有源滤波器的三相三线制相间平衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于三相三线制系统的平衡控制方法，属于电能质量检测、控制技术领域。

背景技术

有源电力滤波器(APF)是作为一种能动态抑制谐波电流和(或)补偿无功功率的电力电子装置而广受关注。APF的补偿性能优劣与其所采用的控制计算方法有很大关系。当前对APF的补偿电流控制方法提出了多种控制方案，其谐波电流检测方法有基于α-β理论的p、q运算法和ip、iq运算法以及基于单周控制理论的控制计算方法等。

负荷在三相不平衡、电源侧不平衡或畸变的情况下，补偿算法不能很好对基波进行准确检测，跟踪电压变化的电流也由于受到不平衡因素和畸变的影响而无法实时对谐波电流进行完全补偿。近年来、无功补偿和谐波检测方法在改进中提出了一些适于电源电压畸变、不平衡情况的新方法，但这些方法仍需要进行大量的数学运算，对系统的实时性能有一定的影响。其工程可行性较小。

锁相环(PLL)是目前使用最普遍的相位同步方法，它用于获得准确实时的相位信息，提供计算基准，其性能对于整个控制系统的性能至关重要。常用锁相环一般采用过零比较的方法，通过检测过零点的时间来计算相位，但其动态性能较差，过零点的检测对谐波、直流偏移和其它干扰非常敏感，实际应用效果不佳。采用高精度单相式数字锁相环技术可以获得良好的动态性能，同时解决多个单相锁相环之间的同步问题，是一种良好的解决方案。

目前，基于直流电压反馈和三角波电流调制的单相APF的控制算法，可以进行单相补偿或用于三相四线有中线的系统中，采用该算法的APF样机已经研制成功并投入运行。然而，仍然没有一种实用的用于三线制系统中的有源滤波器相平衡补偿技术。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于电力有源滤波器的三相三线制相间平衡方法，APF采用单相数字锁相环获取电压相位信息，在输入三相实时变量存在直流偏移、谐波干扰等误差情况下，采集各相瞬时值，利用自有的sin、cos数据进行计算，得出和设定相位差角的正弦值，从而确定信号的相位。具有计算量小，三相独立的特点，可单独对每一相锁相，采取进一步控制。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括如下步骤：

(1)三相三线制系统中电压各次正序、负序、零序表示如下：

,usa=Σk=1∞ukasin(kωt+θuka)=Σk=1∞[uk+sin(kωt+θuk+)+uk-sin(kωt+θuk-)]]]>