[发明专利]基于斐波那契法的虚拟谐波电阻式有源滤波器控制方法

权利要求书

1.基于斐波那契法的虚拟谐波电阻式有源滤波器控制方法，其特征在于，所述有源滤波器控制方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、对电力有源滤波器APF进行数学建模；

步骤(2)、计算得到并网点的h次谐波电压函数；

步骤(3)、计算得到h次谐波功率和h次谐波电阻的最佳阻值函数；

步骤(4)、利用斐波那契法求解寻找各次虚拟谐波电阻的最佳阻值；

步骤(5)、提取并网点的各次谐波电压，并且利用搜索到的虚拟谐波电阻生成参考电流；

步骤(6)、直流电压控制外环生成参考电流，与步骤(5)生成的参考电流叠加；

步骤(7)、利用得到的总的参考电流进行电流内环控制，生成三相逆变器的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的基于斐波那契法的虚拟谐波电阻式有源滤波器控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的对电力有源滤波器APF进行数学建模具体为：

建立APF在abc三相静止坐标系下的数学模型为：

其中，u_dc为直流侧电容电压，u_sa、u_sb、u_sc为并网点PCC的三相电压，i_ca、i_cb、i_cc为APF三相输出电流，d_a、d_b、d_c分别为APF三相等效输入占空比，C为直流侧电容，L为APF的滤波电感，R为滤波电感的寄生电阻；

将其变换到dq旋转坐标系下，得到dq坐标系下的数学模型为：

其中，i_d，i_q分别为APF三相输出电流的d轴和q轴分量，d_d，d_q分别为APF三相等效输入占空比的d轴和q轴分量。

3.根据权利要求2所述的基于斐波那契法的虚拟谐波电阻式有源滤波器控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中并网点的h次谐波电压函数具体为：

其中，Y_sh(s)＝1/(sX_sh/hω+R_s)，Y_Lh(s)＝1/(sX_Lh/hω+R_L)，Y_Rh(s)＝1/R_h；当Y_Rh(s)越大，即R_h越小时，谐波电阻R_h对PCC点h次谐波电压的抑制能力越强；当Y_Rh(s)为∞时，PCC点h次谐波电压被完全抑制。

4.根据权利要求3所述的基于斐波那契法的虚拟谐波电阻式有源滤波器控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中计算得到h次谐波功率和h次谐波电阻的最佳阻值函数具体为：

并网点h次谐波电压u_sh的有效值为：

其中，

谐波电阻R_h吸收的h次谐波功率为：

P_Rh随R_h的变化呈现开口向下的二次抛物线数学关系，P_Rh存在最大值，对P_Rh求导数，计算得到h次谐波电阻的最佳阻值为：

5.根据权利要求1所述的基于斐波那契法的虚拟谐波电阻式有源滤波器控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中利用斐波那契法求解寻找各次虚拟谐波电阻的最佳阻值具体为：

①选定初始区间[a₁,b₁]以及精度ε，选取n0，使得其满足下式；

F_n≥(b₁-a₁)/εF_n为斐波那契数列

令k＝1，并计算

②判断到f(λ_k)＜f(μ_k)时，跳转到步骤③，否则跳转到步骤④；

③令

若是判断到k＝n-2，跳转到步骤⑥，否则跳转到步骤⑤；

④令

若是判断到k＝n-2，跳转到步骤⑥，否则跳转到步骤⑤；

⑤令k＝k+1，跳转到步骤②；

⑥令λ_n＝λ_n-1,μ_n＝λ_n-1+δ，停止计算，最大值包含于区间[a_n,b_n]中，其中a_n,b_n分别为：

采用斐波那契法对最大谐波功率点进行搜索，动态调整K_h值使其达到最佳阻值，从而使APF吸收的各次谐波功率达到最大，基于斐波那契法的h次虚拟谐波电导值的动态调节过程，通过比较相邻两次谐波功率的大小，不断地缩小搜索区间，当搜索区间足够小，满足精度要求时，取搜索区间的中点值作为最优虚拟谐波电导值K_h，此时APF从电网吸收的h次谐波功率达到最大。