[发明专利]一种四桥臂有源电力滤波器的软启动控制方法

摘要

本发明涉及有源电力滤波器的软启动控制方法，具体是一种四桥臂有源电力滤波器的软启动控制方法。本发明解决了现有有源电力滤波器的软启动控制方法不适用于以电源电流为补偿对象的有源电力滤波器的问题。一种四桥臂有源电力滤波器的软启动控制方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.在三相电网与四桥臂有源电力滤波器的输入端之间依次串接三相交流断路器、第二三相交流接触器；b.依次闭合三相交流断路器、第一三相交流接触器；c.由控制器单元对四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容两端的电压进行实时采集；d.由控制器单元对三相电网的电压和电流进行实时采集；e.四桥臂有源电力滤波器由此成功并网。本发明适用于有源电力滤波器的启动控制。

主权项

一种四桥臂有源电力滤波器的软启动控制方法，其特征在于：该方法是采用如下步骤实现的：a.在三相电网与四桥臂有源电力滤波器的输入端之间依次串接三相交流断路器（QF）、第二三相交流接触器（KM2），并在第二三相交流接触器（KM2）的两端并接由第一三相交流接触器（KM1）、三相预充电电阻（R_x）串接而成的串联支路；b.依次闭合三相交流断路器（QF）、第一三相交流接触器（KM1），并由PWM调制模块向四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的各个开关管的栅极发送低电平PWM信号，使得四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的各个开关管均关断，三相电网由此对四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）持续进行充电，使得四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）的充电电流逐渐减小，同时使得四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）两端的电压逐渐上升；待四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）的充电电流减小至零时，四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）两端的电压上升至稳定电压值；然后，闭合第二三相交流接触器（KM2），第一三相交流接触器（KM1）和三相预充电电阻（R_x）由此短路；c.由控制器单元对四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）两端的电压进行实时采集，并将采集电压值与期望电压值进行比较，然后将比较结果发送至神经网络PID模块；由神经网络PID模块对比较结果进行运算处理，并将运算处理结果发送至PWM调制模块；由PWM调制模块根据运算处理结果生成PWM信号，并将PWM信号发送至四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的X相桥臂开关管的栅极和N相桥臂开关管的栅极，使得四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的X相桥臂开关管和N相桥臂开关管均工作于BOOST模式，三相电网由此对四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）继续进行充电，使得四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）两端的电压继续上升；待四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）两端的电压上升至期望电压值时，由PWM调制模块根据运算处理结果生成低电平PWM信号，并将低电平PWM信号发送至四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的X相桥臂开关管的栅极和N相桥臂开关管的栅极，使得四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的X相桥臂开关管和N相桥臂开关管均关断；所述X相桥臂是指A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂中的任意一相桥臂；d.由控制器单元对三相电网的电压和电流进行实时采集，并将采集电压值发送至软件锁相环模块，同时将采集电流值发送至abc/dq0坐标变换模块；由软件锁相环模块根据采集电压值分别得出电网的相位信息和前馈电压值，并将电网的相位信息分别发送至abc/dq0坐标变换模块和dq0/abc坐标变换模块；由abc/dq0坐标变换模块对采集电流值进行abc/dq0变换，并将变换结果与神经网络PID模块的运算处理结果进行比较，然后将比较结果发送至PR控制器；由PR控制器对比较结果进行运算处理；e.将前馈电压值与PR控制器的运算处理结果进行相加，并将相加结果发送至dq0/abc坐标变换模块；由dq0/abc坐标变换模块对相加结果进行dq0/abc变换，并将变换结果发送至PWM调制模块；由PWM调制模块根据变换结果生成PWM信号，并将PWM信号发送至四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的各个开关管的栅极，使得四桥臂有源电力滤波器的变流器单元的各个开关管交替进行导通和关断，四桥臂有源电力滤波器的直流侧电容（C_dc）两端由此输出三相交流电压，该三相交流电压的大小和相位与三相电网的电压的大小和相位均相同；四桥臂有源电力滤波器由此成功并网，随后进入稳态运行。