[发明专利]一种用于有源电力滤波器参考信号的校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力滤波器技术领域，具体涉及一种用于有源电力滤波器参考信号的校正方法。

背景技术

随着技术的发展，许多用电设备对电能质量的要求越来越高，而同时电网的谐波污染问题却越来越严重。如何抑制电网谐波成为近年来研究的热点。有源电力滤波器(以下简称APF)因其优良的动、静态性能以及对电网负载、系统参数变化的自适应能力而一直被认为是效果最佳、适应性最强的谐波补偿方法，但是作为动态谐波治理装置，APF对系统实时性的要求很高，其数字化控制系统中存在的延时不可避免地对系统整体性能产生了消极影响。

目前用来减小控制延时对系统造成影响的方法有以下几种：方法一，通过改进控制算法来减小计算延时和减少部分硬件环节提高数字化程度，如：将复杂的开关矢量的选择问题简化为两个部分进行解决；基于PI型学习律的迭代学习控制算法；应用改进差拍的控制算法；方法二，减小电流检测延时，如：引入预测算子，使补偿指令迅速反应负载电流的变化；应用改进的UPF谐波电流检测方法；采用加权一阶局域理论；方法三，采用闭环控制，如：采用闭环比较算法，用闭环控制来降低延时造成的影响。

另一种有效的方法是对控制系统中产生的延时进行补偿。延时补偿的思路是通过修正装置输出参考电流，在延时还未对补偿效果产生较大影响之前对其进行补偿。针对控制延时的补偿目前的研究以相位补偿为主，其中比较典型的有：用状态观测器对补偿电流参考信号进行预测；在谐波电流检测方法的基础上，通过在C矩阵中增加预置补偿角来进行延时补偿；利用前一周期内所得的数据预测和确定下一周期参考电流。这些方法对于变化平缓的负载或指定次数的谐波可以基本解决参考电流相位滞后的现象，但是，这些方法没有考虑延时对参考电流幅值的影响，且要求负载电流必须是可预测的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于有源电力滤波器参考信号的校正方法，它能够对控制系统延时进行补偿，解决参考电流相位滞后的现象，并且兼顾系统电压测量精度对参考电流的影响。

本发明通过以下技术方案达到上述目的：一种用于有源电力滤波器参考信号的校正方法，包括如下步骤：对参考信号进行相位和幅值两方面的校正，并给出校正函数：

If*′=k1(ω)ejωT1(ω)If*+k2(ω)ejωT2(ω)Vs]]>

其中，为校正后的输出信号，V_s为输入信号，k₁(ω)、T₁(ω)、k₂(ω)、T₂(ω)是幅频响应、相频响应确定的系数。

所述校正函数包括输出参考电流项和系统电压项。

本发明在充分考虑了采样电路环节、指令计算环节及脉宽调制PWM控制环节延时的基础上推导出了APF控制系统的传递函数，用传递函数解释了以上延时造成输出参考电流相位滞后、幅值变化的原因，提出对参考信号要进行相位和幅值两方面的校正，并给出校正函数。校正函数中不但包括输出参考电流项还包括系统电压项，指出系统电压对输出参考电流的影响是不可忽略的。

1、APF控制系统数学模型