[发明专利]一种全频带自适应陷波器、谐振抑制方法及系统

权利要求书

1.一种全频带自适应陷波器，其特征在于，所述全频带自适应陷波器串联在并网设备控制系统机端电压前馈通道，将机端电压信号输入到所述全频带自适应陷波器进行滤波，将滤波后的信号叠加到调制波，或所述全频带自适应陷波器串联在并网设备控制系统控制环前向通道，将调制波输入到所述全频带自适应陷波器进行滤波；全频带自适应陷波器包括滤波模块、转换模块和自适应滤波器模块；

所述滤波模块用于提取输入信号的谐振分量，滤波模块包括高通滤波器、带通滤波器和陷波器；

所述高通滤波器用于滤除基波和低次谐波，提取中高频段谐波信号；

所述带通滤波器用于提取谐振点分布频带的谐波信号；

所述陷波器用于滤除基波，提取基波外的全频段谐波信号；

所述转换模块用于将滤波模块提取的谐振分量转换为α-β坐标系下的两相正交信号，具体为：当所述全频带自适应陷波器处于三相静止坐标系时，采用CLARK变换，将三相信号转换为α-β坐标系下的两相正交信号；所述CLARK变换的方式如下：

其中，v_a、v_b、v_c为三相静止信号，v_α、v_β为α-β坐标系下的两相正交信号；

当所述全频带自适应陷波器处于α-β坐标系时，无需转换；

当所述全频带自适应陷波器处于dq旋转坐标系时，采用IPARK变换，将两相信号转换为两相正交信号；所述IPARK变换的方式如下：

其中，v_d、v_q为dq旋转坐标系下的两相信号；ω₀为基波频率；v_α、v_β为α-β坐标系下的两相正交信号；

所述自适应滤波器模块用于滤除所输入的与两相正交信号同频率的信号；

全频带自适应陷波器原理如下：x(t)为输入信号，r_s(t)和r_c(t)为频率与谐振频率相关的正交参考信号，r_s(t)和r_c(t)进行加权运算得到y(t)，e(t)为自适应滤波器模块的输出信号，也就是对原始信号特定频率谐波滤除后的信号，其值等于原始信号x(t)与加权值y(t)的差；

LMS算法为内部采用最小均方的迭代算法，对加权值W₁、W₂进行迭代更新，迭代方法如下：

其中，μ为控制稳定性和收敛速度的参量。

2.如权利要求1所述的全频带自适应陷波器，其特征在于，所述前馈通道包括三相静止坐标系，α-β坐标系和dq旋转坐标系三种方式。

3.如权利要求1所述的全频带自适应陷波器，其特征在于，所述前向通道包括dq旋转坐标系，α-β坐标系和三相静止坐标系三种方式。

4.一种谐振抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，构建一种权利要求1所述的全频带自适应陷波器；

S2，将步骤S1构建的全频带自适应陷波器串联在并网设备控制系统中。

5.如权利要求4所述的一种谐振抑制方法，其特征在于，所述步骤S1的具体方法为：

将含谐振分量的信号进行滤波处理，得到谐波信号，并将所述谐波信号转换为α-β坐标系下的两相正交信号；

将所述α-β坐标系下的两相正交信号作为自适应陷波器的参考信号，构成全频带自适应陷波器。

6.一种谐振抑制系统，基于该系统能够实现权利要求4或5所述的方法，其特征在于，包括：电流控制模块(101)、电压前馈模块(102)、调制模块(103)；

所述电流控制模块(101)用于对换流器输出的电流进行闭环控制；

所述电压前馈模块(102)用于对机端电压进行滤波、坐标转换和校正处理；

所述调制模块(103)用于接收所述电流控制模块(101)的输出信号和所述电压前馈模块(102)的输出信号；对接收信号进行叠加；对叠加信号进行滤波、坐标转换和校正处理，生成换流器调制波。