[发明专利]主动式电力滤波装置多环谐波控制方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统控制技术，尤其是涉及一种主动式电力滤波装置多环谐波控制方法及系统。

背景技术

当今电力系统电能质量日益受到关注。一方面电力电子设备的大量使用和非线性负载的不断增加向电网注入大量的谐波及无功电流，极大的恶化了电网电能质量；另一方面这些电力电子设备和负载的正常、稳定以及高效运行则需要电网提供高效优质的电能质量。在电网污染日益严重的情况下，电网电能质量的问题具有十分重要的意义，电力系统的谐波含量是衡量电能质量的一项重要指标。因此，目前对电网进行谐波抑制以及无功补偿，以提高电网的电能质量的这方面的研究越来越受到关注。

其中，主动式电力滤波装置能够动态抑制谐波和补偿无功，具有实时补偿、动态响应速度快等特点，因此广受关注。目前主动式电力滤波装置控制方法主要有：经典的PI（proportional-integral，比例积分）及其衍生算法控制、滞环控制、PI及重复并联控制、自适应控制、模糊控制、无差拍控制以及神经网络控制等。

对单次谐波电流的控制，滞环控制与PI及其衍生算法即可实现控制目标。然而对于多次谐波电流，尤其是谐波频率较高时，由于滞环控制算法要求控制环节延时足够小，需要开关器件频率很高，而单一的传统的PI及其衍生算法因带宽限制，通常难以达到控制要求。另外，重复控制算法因其稳态控制精度高、数字实现容易而在某些领域（如UPS等）获得了成熟的应用，但对于主动式电力滤波装置进行多次谐波治理时，存在动态响应慢，稳定性不强，甚至严重影响设备的可靠性。

因此，目前如何通过简单可行的方法实现对多次谐波电流进行无差控制以提高电网补偿性能和动态响应性能，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主动式电力滤波装置多环谐波控制方法及系统，以实现主动式电力滤波装置中对各次谐波电流的无差控制。

为达到上述目的，一方面，本发明提供了一种主动式电力滤波装置多环谐波控制方法，包括以下步骤：

从电流差值中提取出以直流量表示的各次谐波电流；

为所述各次谐波电流设置比例积分PI控制参数；

对所述各次谐波电流进行综合解耦；

根据对应PI控制参数对解耦后的各次谐波电流进行PI控制，获取各次谐波电流的PI控制输出。

本发明的主动式电力滤波装置多环谐波控制方法，所述从电流差值中提取出以直流量表示的各次谐波电流，具体包括：

对于具有n次谐波的电流差值，同步对n份所述电流差值进行由三相静止坐标系到两相同步旋转谐波坐标系的坐标变换，以将所述电流差值中的各次谐波电流转变成直流量，其中，所述n份电流差值与所述n次谐波一一对应，所述n份电流差值中每份电流差值的坐标变换次数与其对应的谐波次数相等；

将经所述坐标变换后的n份电流差值进行相应的低通滤波，提取出以直流量表示的各次谐波电流。

本发明的主动式电力滤波装置多环谐波控制方法，所述同步对n份所述电流差值进行由三相静止坐标系到两相同步旋转谐波坐标系的坐标变换，具体包括：