[发明专利]一种有源电力滤波器锁相方法

权利要求书

1.一种有源电力滤波器锁相方法，其特征在于，所述方法包括：

采集电网侧电流、变流器侧电感电流、变流器侧直流母线电压，通过坐标变换环节分别将所述电网侧的三相电网侧电流和所述变流器侧的三相电感电流转化为两相静止坐标系下所述电网侧的电流分量和所述变流器侧的电流分量；

根据所述变流器侧直流母线电压及变流器三相发波信息得到变流器侧三相电压，并通过坐标变换环节将所述变流器侧三相电压转化为两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量；

将两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量分别由补偿环节进行补偿后得到补偿电压分量，并将补偿后的补偿电压分量由低通滤波器进行滤波得到滤波电压分量；

根据所述滤波电压分量构造出变流器侧电压的虚拟磁链矢量，并将所述虚拟磁链矢量分别由惯性环节进行初值提取并去除初值得到目标虚拟磁链矢量；

根据所述目标虚拟磁链矢量、两相静止坐标系下所述电网侧的电流分量和所述变流器侧的电流分量、所述电网侧的滤波电感、及所述变流器侧的滤波电感，通过计算环节计算得到电网同步相位角度。

2.如权利要求1所述的有源电力滤波器锁相方法，其特征在于，所述通过计算环节计算得到电网同步相位角度的公式如下：

其中，θ为所述电网同步相位角度，ψ_αest、ψ_βest分别为两相静止坐标下电网侧电压的虚拟磁链矢量；

其中，ψ_αest、ψ_βest的计算公式如下：

其中，所述ψ_α和ψ_β分别为两相静止坐标系下的所述目标虚拟磁链矢量，所述L_g为所述电网侧的滤波电感，所述L_inv为所述变流器侧的滤波电感，所述i_gα、i_gβ分别为两相静止坐标系下所述电网侧的电流分量，所述i_invα、i_invβ分别为两相静止坐标系下所述变流器侧的电流分量。

3.如权利要求2所述的有源电力滤波器锁相方法，其特征在于，所述通过坐标变换环节将所述变流器侧直流母线电压及对应的三相发波信息转化为两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量的计算公式如下：

其中，

其中，V_DC为所述变流器侧直流母线电压，u_pwma、u_pwmb、u_pwmc为所述变流器的三相发波信息，u_inva、u_invb、u_invc分别为所述变流器侧的三相电压，u_invα、u_invβ分别为两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量。

4.如权利要求2所述的有源电力滤波器锁相方法，其特征在于，所述将两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量分别由补偿环节进行补偿后得到补偿电压分量的计算公式如下：

其中，分别为所述补偿电压分量，u_invα、u_invβ分别为两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量，ω_c为所述低通滤波器的截止频率，ω_e为电网侧的三相电网角频率；

其中，所述ω_e可由计算得到的电网同步相位角度θ求解得到，所述ω_e求解公式如下：

ω_e＝sθ，

其中s为复频率，θ为所述电网同步相位角度。

5.如权利要求4所述的有源电力滤波器锁相方法，其特征在于，所述将补偿后的所述补偿电压分量由低通滤波器进行滤波得到滤波电压分量的计算公式如下：

其中，u＇_invα、u＇_invβ分别为所述滤波电压分量，为低通滤波器在频域的传递函数，所述滤波电压分量为两相静止坐标系下所述变流器侧的电压分量抑制直流偏置后的电压分量。

6.如权利要求5所述的有源电力滤波器锁相方法，其特征在于，所述根据所述滤波电压分量构造出变流器侧电压的虚拟磁链矢量的计算公式如下：

其中，ψ＇_α、ψ＇_β为根据滤波电压分量构造出的所述变流器侧电压的虚拟磁链矢量；

所述将所述虚拟磁链矢量分别由惯性环节进行初值提取得到目标虚拟磁链矢量的计算公式如下：

其中，ψ_α、ψ_β分别为所述目标虚拟磁链矢量，F_ine(s)为惯性环节在复频域下的表达式；

其中，F_ine(s)的计算公式为：

其中，T_var为时间常数。