[发明专利]一种用于级联式电能治理装置输出电压的谐波抑制方法

说明书

本发明提出了一种用于级联式电能治理装置输出电压的谐波抑制方法，属于电力电子装置的控制技术领域，应用于级联式电能治理装置中。级联式电能治理装置出口经降压变后，直接给负载供电；为抑制级联式电能治理装置输出电压谐波，尤其是非线性负载下的谐波，在传统PI调节其上并联一个谐振调节器，其中谐振调节器是根据实时监测的输出电流的谐波含量动态变化的。本方法能够有效抑制输出电压的谐波含量，且控制方法简单，无需改变现有电路拓扑，只需增加相应的电路，易于工程实施。

技术领域

本发明属于电力电子装置的控制技术领域，特别涉及一种基于动态PIR控制的级联式电能治理装置输出电压谐波抑制方法。

背景技术

随着经济的发展，一批以精密加工、芯片电子制造、数据中心等为代表的高新技术产业得到快速发展，高新技术产业中的高精尖设备对电压暂降、谐波、三相不平衡等电能质量的要求高，这使得电能质量问题越来越突出。基于半导体器件以及现代控制理论开发的级联式电能质量治理装置可以解决三相不平衡、电流谐波和电压波动等常见的电能质量问题。

级联式电能质量治理装置由移相变压器、多个整流器、多个H桥逆变单元级联以及储能电池组构成。其中移相变压器是将交流电转换为N组(N为移相变压器组数)相位不同的交流电；N组交流电再分别经过多个整流器后将各交流电转换后直流电且储能电池组与整流后的直流电并联；N路储能电池和整流器并联后分别经过H桥逆变单元，其中各个逆变器出口是以级联方式输出的。这样利用级联式电能质量治理装置实现了AC-DC-AC的转变，交-直-交的变换实现了电网侧电能质量与负载侧电能质量的隔离。

然而受非线性负载、半导体器件等因素影响，输出电压谐波含量较高。然而传统的PIR控制技术无法满足谐波治理需求，尤其在非线性负载下，投入PIR控制器易使级联式电能质量治理装置的输出电压震荡且无法改善输出电压的谐波含量；利用大功率的LC无源滤波消除谐波具有电路简单、可靠性高的优点，但因其具有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在谐波含量较大低频域实用性差。这使得传统PIR控制和LC无源滤波方法都无法满足致力于解决电能质量问题的级联式电能质量治理装置。

发明内容

这里直接写本发明解决了现有技术中存在的联式电能质量治理装置的输出电压谐波含量高的技术问题，提出了一种用于级联式电能治理装置输出电压的谐波抑制方法。

本发明提出一种用于级联式电能治理装置输出电压的谐波抑制方法，该方法将级联式电能治理装置的输出侧通过变压器与负载相连，控制器根据负载侧电压电流对级联式电能治理装置进行控制；该方法包括：

步骤1：检测级联式电能治理装置输出侧的三相电流、电压，记为：i_a、i_b、i_c和u_ab、u_bc、u_ca；

步骤2：将级联式电能治理装置输出侧的三相电流、电压经Park变换至DQ轴系分量分别为i_d、i_q和u_d、u_q；