[发明专利]一种适用于畸变或不平衡情况下三电平有源滤波器参考电流检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网畸变或不平衡情况下三电平并联APF参考电流检测领域。

背景技术

随着非线性负载的大量应用，例如二极管整流桥、晶闸管整流装置以及调速装置，电力系统受到了严重的污染。通常，无源LC滤波器被用来消除电流谐波并提高功率因数。但是，无源滤波器有很多缺点，例如补偿容量固定、体积大以及谐振问题。为了解决上诉问题，有源滤波器已经被研究用来消除谐波以及克服其他电能质量问题。

另一方面，二极管钳位式三电平变换器在工业领域中得到了广泛的应用，例如PWM整流、电机驱动以及不间断电源等。它具有以下优点：输出电压和电流的畸变率低、纹波滤波器体积小、装置效率高、低电压应力以及低共模电压。

目前，在谐波补偿领域最具竞争力的是三电平并联有源滤波器，补偿参考电流计算的准确程度是影响有源滤波器性能的主要因素之一。瞬时功率理论、陷波滤波器都具有大量的应用，但是当电网电压非正弦或不平衡时，这些方法会降低有源滤波器的性能。当电网电压是正弦，基于功率理论的检测方法是最好的选择。然而，在非正弦电压情况下，补偿电流波形质量严重下降。

发明内容

本发明为了解决电网电压非正弦或不平衡时基于瞬时功率理论的APF参考电流检测方法检测精度低的问题，提出了一种适用于畸变或不平衡情况下三电平有源滤波器参考电流检测方法。

一种适用于畸变或不平衡情况下三电平有源滤波器参考电流检测方法包括以下步骤：

步骤一、将APF与电网公共连接点中的A相电压u_sa、B相电压u_sb和C相电压u_sc经三相变两相得到αβ坐标下APF与电网公共连接点的电压u_sα和u_sβ；

步骤二、将负载电流中的A相电流i_La、B相电流i_Lb和C相电流i_Lc经三相变两相得到αβ坐标下负载电流i_Lα和i_Lβ；

步骤三、将αβ坐标下APF与电网公共连接点的电压u_sα和u_sβ经过高选择性滤波器进行滤波，获得αβ坐标下APF与电网公共连接点的电压的基波分量和

步骤四、将αβ坐标下APF与电网公共连接点的负载电流i_Lα和i_Lβ经过高选择性滤波器进行滤波，获得αβ坐标下APF与电网公共连接点的负载电流的基波分量和

步骤五、将αβ坐标下负载电流i_Lα和i_Lβ分别与负载电流的基波分量和相减，得到负载电流的谐波分量i_hα和i_hβ；

步骤六、通过αβ坐标下APF与电网公共连接点的电压的基波分量和与负载电流的谐波分量i_hα和i_hβ，获得瞬时实功率波动部分和瞬时虚功率的波动部分

步骤七、通过αβ坐标下APF与电网公共连接点的电压的基波分量和与负载电流的基波分量和获得瞬时虚功率的基波分量

步骤八、采集电路上下桥臂直流电压u_DC1和u_DC2，计算u_DC1与u_DC2的差值，并将该差值作为反馈与直流偏差做减法运算输出结果，通过调节器对该结果进行误差调节，得到调节量p_c，并将p_c与瞬时实功率的波动部分进行叠加输出变量；

步骤九、将瞬时虚功率的波动部分与瞬时虚功率的基波分量进行叠加输出变量；

步骤十、通过步骤八输出的变量、步骤九输出的变量和αβ坐标下APF与电网公共连接点的电压的基波分量和获得αβ坐标下APF的电流参考值和

步骤十一、将步骤十获得αβ坐标下APF的电流参考值和进行两相到三相的变换获得APF的A相参考电流B相参考电流C相参考电流实现参考电流的检测。