[发明专利]有源电力滤波器瞬时值截断比例限流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有源电力滤波器(APF)的限流控制方法，属于电力电子技术领域。

背景技术

有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)主要用来治理配电网的谐波等电能质量问题。通常，APF首先实时检测配电网系统中的谐波、无功和负序电流，获得补偿指令电流，然后通过对指令电流的跟踪控制实现补偿功能。当APF接入的配电网系统中的非线性负载突增，或者发生各种类型的短路或断路故障时，会造成系统中的谐波、无功和负序电流的大幅增加，从而导致APF输出过电流。因此，必须采取措施限制实时检测的补偿指令电流，从而限制APF装置输出电流在限值范围内。

现有的限流控制方法主要包括截断限流和比例限流两种方式：

第一，截断限流控制方法。

该方法采用瞬时值限流方法，将指令电流的瞬时值与APF最大允许电流(瞬时值限值)相比较，将超过限值的部分直接截断，而保留限值范围内的部分。该方法控制简单，主要问题是APF输出电流产生畸变，且各相指令电流之和在限流部分(三相或四相)不为零，从而APF不能较好地控制输出电流跟踪指令电流，进一步增强输出波形的畸变程度。

第二，比例限流控制方法。

典型的比例限流控制方法采用有效值限流方式。该方法实时计算出各相指令电流的有效值，并取各相中的最大值，然后将该最大有效值与装置允许输出电流(有效值限值)相比较，当最大有效值超过限值时，取比例系数为限值除以最大有效值，各相指令电流同时乘以该比例系数，此时，比例系数小于1；否则，比例系数取1，各相指令电流不变。此外，还存在一种采用瞬时值比例限流方法。该方法利用前一个周期指令电流的最大绝对值(瞬时值)与APF最大允许电流(瞬时值限值)相比较，产生一个小于等于1的比例系数，然后当前周期的指令电流乘以该比例系数，基本实现原理同有效值比例限流方法。

采用比例限流控制方法时，当指令电流越限时，可以成比例地降低指令电流，装置输出电流不产生额外的谐波。主要问题是存在一个周波的响应延时(有效值比例限流的有效值计算延时、瞬时值比例限流的比例系数更新滞后延时)，容易产生过电流。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种有源电力滤波器的瞬时值截断比例限流控制方法，经试验证明使用本发明控制APF具有较快的响应速度和较好的谐波补偿效果。

所述有源电力滤波器瞬时值截断比例限流控制方法包括以下步骤：

步骤一、检测负载谐波、无功及三相不平衡电流，并形成有源电力滤波器各相补偿指令电流，包括A相补偿指令电流i_ha、B相补偿指令电流i_hb、C相补偿指令电流i_hc、中性线补偿指令电流i_hn；

步骤二、计算各指令电流的绝对值，定义为|i_ha|、|i_hb|、|i_hc|、|i_hn|；

步骤三、计算各指令电流绝对值的最大值，定义为i_max

i_max＝max(|i_ha|,|i_hb|,|i_hc|,|i_hn|)；

步骤四、过流判断，并计算限流系数k；设定有源电力滤波器电流瞬时值限值为i_M，则