[发明专利]基于高补偿精度电流环的复合控制有源滤波器及控制方法

权利要求书

1.一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器，包括连接在采样侧电网上的有源滤波器通用控制电路，所述的有源滤波器通用控制电路包括谐波分离模块；其特征在于，所述的谐波分离模块的输出端依次通过电流环复合控制器、滤波模块连入负载侧电网；所述的滤波模块的输出端连接电流环复合控制器的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器，其特征在于，所述的电流环复合控制器包括电流外环控制系统和电流内环控制系统。

3.根据权利要求2所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器，其特征在于，所述的电流外环控制系统包括前向通道调制单元以及后向通道反馈单元。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器，其特征在于，所述的电流内环控制系统包括电流内环PI控制单元。

5.一种如权利要求4所述的基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、所述的有源滤波器通用控制电路采集电网电压、负载电流及装置输出电流并处理，所述的谐波分离模块输出参考指令电流，将所述的参考指令电流和装置输出电流输入到所述的电流环复合控制器运算；

S2、所述的参考指令电流和装置输出电流进行差值运算，得到误差值error，误差值error在所述的电流环复合控制器的电流外环控制系统中基于内模原理分别通过前向通道调制单元以及后向通道反馈单元进行处理，得到周期的误差值△error1；

S3、周期的误差值△error1经所述的电流内环控制系统的电流内环PI控制单元处理，利用PI控制对突变误差进行调节。

6.根据权利要求5所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器的控制方法，其特征在于：所述的步骤S1中，

S1.1、采集电网电压、负载电流及装置输出电流，在采样侧电网系统电压的基础上经过相关的锁相环算法处理，得出电网系统的A相的相位角Ф，并对相位角Ф求正弦值和余弦值；

S1.2、采集的负载电流以及步骤S1.1得到的A相的正序的相位角的正弦值和余弦值，经过谐波分离算法，对采集的负载电流进行谐波分离，把每一次的谐波电流的幅值相位、矢量方向进行分离，然后把每一次的谐波相加得到参考指令电流；

S1.3、装置输出电流经过外部采集电路及相关的调理电路，达到AD输入的范围，经过AD数字化后和上一步骤中的参考指令电流一起输入到所述的电流环复合控制器。

7.根据权利要求5所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器的控制方法，其特征在于：所述的谐波分离算法为FFT或者DQ0或PR。

8.根据权利要求5所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器的控制方法，其特征在于：所述的步骤S2中，

S2.1.参考指令电流和装置输出电流进行差值运算后得到误差值error，将error与基于内模原理的后向通道复合函数Q(Z)*S(Z)的修正值进行和运算得到sum；

S2.2.将所述的sum值输入给第一周波延时积分器函数S(n)，给予周波点数以下的延时积分函数修正，经过修正后的数值为△error；

S2.3.将上一步得到的△error送入该二阶低通滤波器函数C(Z),经过该滤波器得到△error1。

9.根据权利要求8所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器的控制方法，其特征在于：所述的后向通道的反馈，依次经过辅助补偿器Q(Z)和周波点数延时修正函数S(Z)处理，得到复合函数Q(Z)*S(Z)。

10.根据权利要求5所述的一种基于高补偿精度电流环的复合控制型有源滤波器的控制方法，其特征在于：所述的步骤S3中，

3.1.将△error1与所述的参考指令电流做和运算得到sum1，sum1经过与所述的装置输出电流做差值运算得到△error2；

3.2.将△error2通过所述的电流内环PI控制器对误差即时响应，进行快速的动态响应。