[发明专利]基于三环控制的有源电力滤波装置及三环控制方法

权利要求书

1. 一种基于三环控制的有源电力滤波装置，包括系统电源USA、USB、USC、与系统电源USA、USB、USC的三相输出端相连接的平波电抗器La、Lb、Lc，与平波电抗器La、Lb、Lc相连接的是由S1、S2、S3、S4、S5、S6 六个绝缘栅双极型晶体管IGBT构成的三相全桥逆变单元、与三相全桥逆变单元的直流侧相连接的两组串接的电容C1、C2、在每一组电容的两端并接的均压电阻R1、R2，其特征在于：

在系统电源USA、USB、USC与平波电抗器La、Lb、Lc之间连接有电压互感器，电压互感器的输出端连接到主控板的系统电压采样端口；

在平波电抗器La、Lb、Lc与三相全桥逆变单元之间穿有输出电流互感器，输出电流互感器的输出端连接到主控板的输出电流采样端口；

在三相全桥逆变单元直流侧每一组电容上连接有直流电压互感器，直流电压互感器的输出端连接到主控板的直流侧电压采样端口；

主控板的SVPWM脉冲输出信号端口直接连接到绝缘栅双极型晶体管IGBT的驱动电路；另外负载侧穿接负载电流互感器，其二次输出端连接到主控板的负载电流采样端口。

2.一种如权利要求1所述的基于三环控制的有源电力滤波装置的三环控制方法，其特征在于：按照如下步骤进行的：

步骤1）、将经过系统电压互感器检测得到的三相系统电源USA、USB、USC的电压值，经过锁相环PLL得到电压相位和进行park变换的COS和SIN序列；

步骤2）、通过负载电流互感器检测得到三相负载电流ILA、ILB、ILC，并根据步骤1中的COS和SIN序列经过park变换，包括C₃₂变换和C变换，将三相静态坐标系下三相负载电流转换到两相旋转坐标系dq坐标下电流，通过低通滤波（LPF）得到三相负载基波电流，再根据步骤1中的COS和SIN序列经过park反变换，转换成三相补偿目标电流i_af，i_bf，i_cf；

步骤3）、通过输出电流互感器的LEMA、LEMB、LEMC端检测输出电流IOA、IOB、IOC，通过电流内环PI调节得到内环电流控制输出的目标值；   

步骤4）、将直流侧经过直流采样互感器得出直流侧电压值UDCA、UDCB，通过求和后并经过直流电压外环PI调节得到直流侧补偿能量的目标值；

步骤5）、根据重复控制理论，并根据负载电流的重复出现为依据，经过三相电流补偿目标值i_af，i_bf，i_cf和三相输出电流IOA、IOB、IOC的相位校对，并经过PI控制得到重复控制目标值；将重复控制目标值与步骤3、步骤4的输出目标值叠加经过SVPWM，SVPWM为空间矢量PWM调节，生成触发脉冲序列，经IGBT驱动电路控制绝缘栅双极型晶体管IGBT导通和关断，从而控制逆变单元输出，达到补偿目标值。