[发明专利]一种有源电力滤波器的控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种有源电力滤波器的控制器，其特征在于，它包括对电网的电压、电流电量进行量测的电压、电流信号采集电路和抗干扰滤波电路(1)，输入端与抗干扰滤波电路(1)输出端相连的A/D转换集成电路芯片(2)，输入端与A/D转换集成电路芯片(2)输出端相连的核心计算和控制芯片DSP数字信号处理器(3)，依次与该DSP数字信号处理器(3)输出端相连的输入/输出接口电路(4)、驱动信号控制转换电路(5)和双口存储器RAM芯片(6)，与双口存储器RAM芯片(6)输出端相连的用于通讯的辅助中央处理芯片(7)，以及与该辅助中央处理芯片输出端相连的通讯接口电路(8)。

2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的控制器，其特征在于，所述的DSP数字信号处理器(3)型号为TMS320F2812。

3.根据权利要求1所述的有源电力滤波器控制器，其特征在于，输入/输出接口电路(4)、驱动信号控制转换电路(5)都采用了光电耦合隔离电路。

4.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的控制器，其特征在于，所述的辅助中央处理芯片(7)采用单片机或采用DSP数字信号处理器。

5.一种根据权利要求1～4所述的有源电力滤波器的控制器控制方法，其特征在于，所述的DSP数字信号处理器内存贮控制程序，所述的程序在计算理想系统电流时，将电流的幅值信息和相位信息分开计算，避免了目前所采用的检波方法可能受系统电压畸变影响而检波失真的问题，它对检波结果进行傅立叶分析，去除高频干扰分量而只保留与补偿目的相关的分量，进而排除了可能的干扰，使控制效果进一步改善，所述的方法包括下列步骤；

a)利用有源电力滤波器的控制器采集所得的系统电压信号u_sa、u_sb、u_sc和负荷电流信号i_la、i_lb、i_lc计算出负荷的三相总有功功率P，相电压有效值U_s，利用有源电力滤波器的控制器采集所得的直流母线电压信号U_dc计算出直流母线电压偏差信号ΔU_dc，进而利用比例-积分环节计算出与ΔU_dc相对应的功率量ΔP，利用有源电力滤波器的控制器捕捉到的三相系统电压过零点时间计算出当前三相的相位θ_a、θ_b、θ_c；

b)计算三相理想系统电流(三相对称的正弦电流)，并将它与实际测量所得的负荷电流相比较，其差值就是检波所得结果，也就是需要补偿的电流。

三相理想系统电流的有效值为；

Isp=P+ΔP3Us]]>

三相理想系统电流的瞬时值为；

iap=2Ispsin(θa),]]>ibp=2Ispsin(θb),]]>icp=2Ispsin(θc)]]>

由电流瞬时值的表达形式可以看出，它们不受系统电压畸变的影响，在任何情况下都会是无畸变的理想正弦电流

检波结果为；

i_ac＝i_la-i_ap，i_bc＝i_lb-i_bp，i_cc＝i_lc-i_cp

c)对检波结果进行傅立叶分析，去除高频干扰分量而只保留与补偿目的相关的分量，进而排除可能的干扰，得到傅立叶分析算法是成熟的数学算法；

d)将傅立叶分析去除高频干扰后的结果作为需要补偿的电流，用于计算生成PWM调制信号，控制有源电力滤波器输出电流实现补偿目标。