[发明专利]并联式混合型有源电力滤波器误差补偿方法

摘要

本发明涉及一种并联式混合型有源电力滤波器误差补偿方法，本发明是在现有的并联式混合型有源电力滤波器的基础上改进而成的，其主要改进点是在进行两相同步旋转坐标到两相静止坐标的反变换过程中加入幅值补偿ΔA对系统的幅值误差进行补偿；在进行两相同步旋转坐标到两相静止坐标的反变换过程中在原有变换矩阵的角频率中加入Δθ_n对系统的延时误差进行补偿。本发明的积极效果是能够很好的克服系统各个环节所产生的幅值误差和延时误差所造成的影响，使系统的整体补偿精度提高一倍以上，使得补偿后的系统电流波形更加接近正弦波。

主权项

1、并联式混合型有源电力滤波器误差补偿方法，其特征在于：在进行两相同步旋转坐标到两相静止坐标的反变换过程中加入幅值补偿ΔAn对系统的幅值误差进行补偿；在进行两相同步旋转坐标到两相静止坐标的反变换过程中在原有变换矩阵的角频率中加入Δθn 对系统的延时误差进行补偿；所述ΔAn＝ΔACn+ΔALn+ΔACTn 式中：ΔAn为n次谐波系统的总幅值误差，为中间各环节误差相加；ΔACn为控制系统的n次谐波采样幅值误差，通过采集固定输入读取相应的采集值，并计算出理论值与实际值之间的误差，通过多次采集取其平均值；ΔALn为输出高频滤波器n次谐波幅值误差，通过计算机仿真模拟以及通过最终的实际补偿试验得到；ΔACTn为互感器的n次谐波幅值误差，利用互感器的幅频特性曲线得到；或者通过试验与霍尔电流传感器标定得到相应的误差值；所述Δθn＝ΔTn·ωn 式中：Δθn为在时间ΔT内n次谐波转过的角度；ΔTn为n次谐波系统的总延时，并且ΔTn＝ΔTCn+ΔTLn+ΔTCTn，其中ΔTCn为控制系统的n次谐波延时，为一个控制周期的时间；ΔTLn为输出高频滤波器n次谐波的延时，通过计算机仿真模拟以及通过最终的实际补偿试验得到；ΔTCTn为互感器n次谐波的延时，利用互感器的相频特性曲线得到；或者通过试验与霍尔电流传感器标定得到相应的误差值；ωn为n次谐波的角频率，并且ωn＝n·ω1，其中ω1为基波的角频率，即ω1＝2πf1，其中f1为基波频率；本发明的具体方法步骤如下：(1)线电压uab经过过零检测回路测得电网的实际频率f1，经软件n倍频后得到n次谐波的频率，并通过软件产生正、余弦函数对应角频率的瞬时值sin(nω1t)cos(nω1t)，从而得到变换矩阵Cn；$C_n=\left[\begin{array}{cc}\sin n{\omega }_{1}t& -\cos {\mathrm{n\omega }}_{1}t\\ -\cos n{\omega }_{1}t& -\sin n{\omega }_{1}t\end{array}\right]式中\omega 1t＝\sum 2\pi f1\Delta TCl；式中\Delta TCl为控制系统的基波延时；(2)把系统三相负载电流ia\; ib\; ic经过变换矩阵C32以及Cn，由三相静止abc坐标系变为同步旋转坐标系下，在同步旋转坐标系下n次谐波将变为直流分量，通过低通滤波器LPF后得到直流分量ipn、iqn；(3)该ipn、iqn直流分量，经过加入了n次谐波系统的总幅值误差修正因子\Delta An，加入n次谐波系统的总延时修正因子\Delta Tn的Cn\; -1求出两相静止\alpha \beta 坐标系下电流i\alpha n、i\beta n；$ \left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\alpha n}}\\ i_{\mathrm{\beta n}}\end{array}\right]=C_n^{-1}·{\mathrm{\Delta A}}_n·\left[\begin{array}{c}\overline{i_{\mathrm{pn}}}\\ \overline{i_{\mathrm{qn}}}\end{array}\right]式中\Delta An＝\Delta ACn+\Delta ALn+\Delta ACTn$ C_n^{-1}=\left[\begin{array}{cc}\sin (\mathrm{n\omega t}+{\mathrm{\Delta T}}_n\mathrm{n\omega })& -\cos (\mathrm{n\omega t}+{\mathrm{\Delta T}}_n\mathrm{n\omega })\\ -\cos (\mathrm{n\omega t}+{\mathrm{\Delta T}}_n\mathrm{n\omega })& -\sin (\mathrm{n\omega t}+{\mathrm{\Delta T}}_n\mathrm{n\omega })\end{array}\right](4)通过已知的转换矩阵C23，将i\alpha n、i\beta n转换到三相静止的abc坐标系中，得到最终没有幅值误差、没有延时误差的n次谐波电流iabcn；$ \left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{an}}\\ i_{\mathrm{bn}}\\ i_{\mathrm{cn}}\end{array}\right]=C_{23}·\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{\alpha n}}\\ i_{\mathrm{\beta n}}\end{array}\right];(5)将所得的n次谐波电流反相，得到系统此刻所需补偿n次谐波指令电流值，利用相同的方法求出其它次谐波电流指令值，将上述所求得的谐波电流指令值相加；即得系统所需补偿的总谐波指令电流值。$$$$