[发明专利]宽频域多类型谐波综合治理系统的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及有源电力滤波器,特别是一种宽频域多类型谐波综合治理系统的控制方法。

背景技术

随着电力电子装置应用的不断增多，谐波源种类增多，电网谐波环境越来越复杂。电网整流装置是一种典型的谐波源，根据其直流侧滤波元件的不同，可大致分为电流型谐波源和电压型谐波源两种。直流侧采用电感滤波的整流装置可以看成电流型谐波源，直流侧为电容滤波的整流装置可以看成电压型谐波源。由于早期电流型整流装置应用较广泛，国内外对电流型谐波源的治理方法研究较多，对电压型谐波源的治理方案的研究相对较少。近年来，随着变频器、开关电源、不间断电源和电子镇流器等电力电子装置应用的日益增多，电网中电压型谐波源不断增多，成为另一种主要的谐波源。并且一些场合负载中可能既含电流型谐波源又有电压型谐波源，谐波问题严重，需要对不同类型的谐波源进行综合治理。

目前，国内外对电流型、电压型谐波源的治理方法已进行了很多研究，而对不同类型谐波源综合治理方法的研究很少。一些研究结论表明并联型有源电力滤波器适合补偿电流型谐波源，串联型有源电力滤波器适合补偿电压型谐波源，但采用并联型有源电力滤波器补偿电压型谐波源，采用串联型有源电力滤波器补偿电流型谐波源时，都会引起谐波放大现象，补偿效果都不好。传统的串联混合型有源电力滤波器能够补偿电流型谐波源，但无源部分一般采用多组单次串联谐振无源电力滤波器，当负载侧含有谐波电压时，容易导致流过无源电力滤波器的谐波电流过大，因此不适合负载侧有谐波电压畸变的场合。由串联无源滤波器及并联无源滤波器组成的混合无源滤波器，能实现对电压型及电流型谐波的综合补偿，但串联谐振无源滤波器参数的变化和电网频率偏差导致的滤波器偏谐加上滤波器内阻的影响，可能产生较大的基波电压降落，影响电网正常运行。传统串联型有源电力滤波器采用检测负载电压、检测电源电流、复合检测等控制方法由于直接对不同频率的谐波信号进行统一控制，稳态时容易产生幅值和相位的误差，且这种误差不易调整和校正，稳态控制精确度不够高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种宽频域多类型谐波综合治理系统的控制方法，实现对电流型和电压型谐波源的综合治理，有效抑制电网谐波串、并联谐振，增强滤波效果，提高稳态控制精度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种宽频域多类型谐波综合治理系统的控制方法，包括宽频域多类型谐波综合治理系统，所述宽频域多类型谐波综合治理系统包括串联型有源电力滤波器、并联无源电力滤波器，所述串联型有源电力滤波器包括逆变器、滤波电路和变压器，所述逆变器经滤波电路连接到变压器的副边，所述变压器的原边串联在电网线路中，所述并联无源电力滤波器并联接入所述串联型有源电力滤波器负载侧，该方法为：

1）检测电网三相电流i_sa、i_sb、i_sc，将电网三相电流乘以变压器原副边变比并反相，即乘以-k，使得到的电流中包含副边基波补偿电流信号；

2)将步骤1）得到的电流信号减去逆变器输出电流i_ca、i_cb、i_cc，得到基波补偿电流误差信号；

3）对基波补偿电流误差信号进行ip-iq正变换，并经过低通滤波器，提取出误差信号的有功分量和无功分量

4）计算基波补偿电流误差信号的幅值I₁和相角对幅值进行PI调节，对相角进行延时补偿，得到幅值和相角的参考量和

5）根据幅值和相角的参考量计算电流调制参考有功分量和无功分量

6）进行ip-iq反变换，得到三相电流调制控制信号i^*，控制电压型逆变器输出基波补偿电流。

所述并联无源滤波器是由电感和电容构成的基波并联谐振无源带阻滤波器。