[发明专利]利用人工神经网络计算有源电力滤波器最大参考相间电压的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用神经网络计算有源电力滤波器最大参考相间电压的方法，属于有源电力滤波器的技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的发展和居民生活水平的提高，接入电网的电力负荷日益复杂，电力系统谐波污染日益严重。传统的无源滤波器(PF)因其固有缺点已不能满足谐波治理的需要，目前有源电力滤波器(APF)已成为谐波治理的有效手段，也成为国内外学者的研究热点。

有源电力滤波器由指令电流运算电路和补偿电流生成电路两大部分组成，补偿电流生成电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三个部分构成。

由图1可以看出，有源电力滤波器的补偿电流生成电路实际上是一个PWM控制的逆变电路，为了保证有源电力滤波器具有良好的跟踪补偿效果，必须控制逆变电路直流侧电容的电压为一个适当的值。

目前，控制直流侧电容电压的常用方法是把指令值和实际值的误差通过一个PI控制器，在输出的补偿电流上叠加一个基波电流有功分量，通过控制功率开关，使有源电力滤波器的交流侧和直流侧进行功率交换，使电容电压维持在指令值水平。目前的指令值是根据电网电压值、逆变器主电路参数、补偿要求等设计一个固定值。但实际上电网电压和所需补偿电流并非固定不变，为了保证有源电力滤波器良好的跟踪补偿效果和经济的运行效率，直流侧电容电压也应自适应地进行调整。

直流侧电容电压的最小值应基于有源电力滤波器的最大参考相间电压值来确定，故计算有源电力滤波器的最大参考相间电压值是确定直流侧电容电压指令值的前提和基础。但由于待补偿电流存在不确定性，有源电力滤波器的最大参考相间电压值难以快速准确地计算出来，给直流侧电容电压指令值的整定带来了一定困难。

发明内容

为了解决计算有源电力滤波器的最大参考相间电压的技术问题，本发明提供一种利用人工神经网络计算有源电力滤波器最大参考相间电压的方法。采用这种方法能够根据补偿电流参考值和电网电压快速地计算有源电力滤波器可能出现的最大参考相间电压，为直流侧电容电压指令值的整定奠定基础。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

检测系统电压，计算系统三相电压合成的空间矢量的幅值U_sm。

检测负载电流，计算出参考电流中含量较大的几次谐波电流的幅值。

根据图1，忽略变换器的损耗，可列出逆变器交流侧电压和系统电压之间的关系方程：

Ldifa*dt=ufa*-usaLdifb*dt=ufb*-usbLdifc*dt=ufc*-usc---(1)]]>

u_sx(x=a，b，c)为系统相电压，为逆变器交流侧相电压参考值，为逆变器输出电流参考值。

设系统三相电压平衡，则系统三相电压为：