[发明专利]一种基于电压闭环控制的有源电力滤波器控制算法

说明书

本发明涉及一种基于电压闭环控制的有源电力滤波器控制算法，包括以下步骤：获得输入的非正弦交流量；获得输入的非正弦交流量的第一电压；对输入的非正弦交流量进行傅里叶级数分解，得到基波与谐波；根据谐波的频率进行分类；获得谐波对应的非正弦交流量在笛卡尔坐标系中的一个或多个第一波形；分别输出与每一个第一波形相反的第二波形，用以抵消与其相对应的第一波形；获得输出的非正弦交流量在笛卡尔坐标系中的第二电压；以及比较第二电压与第一电压的差值，若差值超出允许范围，则调整第二波形，使第二电压与第一电压的差值落回到允许范围内。本发明用于有源电力滤波器的策略控制，能够基于输出的结果进行动态调整，提高滤波器的输出精度。

技术领域

本发明涉及滤波器算法控制的技术领域，尤其是涉及一种基于电压闭环控制的有源电力滤波器控制算法。

背景技术

滤波器的作用是对电源中特定频率的频点或者该频点意外的频率进行滤除，用以得到一个特定频率的电源信号或者消除一个特定频率的电源信号，根据其工作原理，可以分为被动式和主动式两大类。

主动式滤波器能够根据输入的电源特性进行动态的过滤，电源输出的精度更高，其核心在于内置的算法，算法决定了对输入电压的处理过程，也决定了最终的电源输出精度。

目前的算法大多是基于开环控制，也就是对输入的电信号进行检测后启动相对应的调整，这种调整方式相对固定，调整后的输出结果无法反馈给调整过程，当输入的电源发生波动时，其输出的结果也会发生波动。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种基于电压闭环控制的有源电力滤波器控制算法，该控制算法能够使调整过程基于输出的结果进行动态调整，提高滤波器的输出精度。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于电压闭环控制的有源电力滤波器控制算法，包括以下步骤：

获得输入的非正弦交流量；

获得输入的非正弦交流量的第一电压；

对输入的非正弦交流量进行傅里叶级数分解，得到基波与谐波；

根据谐波的频率进行分类；

获得谐波对应的非正弦交流量在笛卡尔坐标系中的一个或多个第一波形；

分别输出与每一个第一波形相反的第二波形，用以抵消与其相对应的第一波形；

获得输出的非正弦交流量在笛卡尔坐标系中的第二电压；以及

比较第二电压与第一电压的差值，若差值超出允许范围，则调整第二波形，使第二电压与第一电压的差值落回到允许范围内。

通过采用上述技术方案，通过对输入的非正弦交流量进行电压检测和傅里叶级数分解后，得到其第一电压和对应的基波与谐波，然后对得到的谐波进行分类并得到在笛卡尔坐标系中的第一波形，最后根据第一波形进行过滤，过滤过程中，生成与第一波形相反的第二波形，用来抵消第一波形，调整过程中，还会根据输出的第二电压与第一电压的差值对第二波形进行动态调整。该调整方式中，对谐波进行了分类，并且针对每一类谐波都进行消除，可以进一步提高输出精度，同时还能够根据输出的第二电压对消除谐波的过程进行动态调整，更加贴合输入的非正弦交流量的波动特性，同样能够进一步提高输出精度，降低输入波动对输出精度造成的影响。

在本发明的一个优选实施例中：对输入的非正弦交流量进行傅里叶级数分解后，根据谐波频率进行分类，分类过程中，每类中不同频率的谐波数量在3-5个。

通过采用上述技术方案，限制了每组中谐波的数量，该数量综合考虑了精度和控制成本，既避免了组数过多导致的控制策略复杂化，又避免了组数过少导致的输出精度下降。