[发明专利]一种H桥三电平有源电力滤波器的控制方法及系统

摘要

本发明公开了一种H桥三电平有源电力滤波器的控制方法及系统。在进行直流母线电压相间平衡控制时，通过检测各相直线母线电压与直流母线平均电压之间的偏差，确定基波负序电流的给定量，是一种双闭环结构，因此系统的鲁棒性更高。与传统的基于负序电压注入的方法相比，不会影响电流环的性能；与传统的基于零序电压注入的方法相比，其相间平衡控制的能力更强。在进行负载电流谐波检测时，在双dq轴坐标系下分别检测基波正序分量和基波负序分量，因此谐波检测的精度更高。由于在负序dq轴坐标系下检测了基波负序电流，因此谐波指令中不会出现基波负序电流分量，从而消除了基波负序电流分量给直流母线电压相间平衡控制带来的不利影响。

主权项

一种H桥三电平有源电力滤波器的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采样电网电压usa,usb和usc，通过锁相环求得电网电压相角wt，其中，usa,usb和usc分别为A相、B相和C相电网电压；(2)直流母线电压平均电压控制：采集三相直流母线电压udcA,udcB和udcC，得到三相直流母线的平均电压将与给定的直流母线电压求差，得到Δudc，将Δudc输入PI控制器，得到d轴电流参考指令ΔP，其中，udcA,udcB和udcC分别为A相、B相和C相直流母线电压；(3)直流母线电压相间平衡控制，进一步包括如下步骤：(3‑1)将采样得到的三相直流母线电压udcA,udcB和udcC分别与三相直流母线的平均电压做差，得到ΔudcA,ΔudcB和ΔudcC；(3‑2)将ΔudcA,ΔudcB和ΔudcC变换到αβ坐标系下，得到Δudcα和Δudcβ，将Δudcα和Δudcβ分别输入α轴和β轴的PI调节器，得到ΔPα和ΔPβ；(3‑3)将ΔPα和ΔPβ进行角度为2wt的Park变换，得到直流电压相间平衡所需基波负序电流分量在正序dq轴坐标系下的值和(4)负载电流谐波检测：检测负载谐波电流，并将其变换到正序dq轴坐标系下，得到dq轴坐标系下的电流给定指令和具体包括如下步骤：(4‑1)将负载电流ila,ilb和ilc变换到正序dq轴坐标系下得到和变换到负序dq轴坐标系下得到和其中，ila,ilb和ilc分别为A相、B相和C相负载电流；(4‑2)分别由和得到和分别由和得到和将上一次中断周期内计算得到的和进行角度为‑2wt的Park变换后，分别与和作差，所得结果分别通过低通滤波器得到和将上一次中断周期内计算得到的和进行角度为2wt的Park变换后，分别与和作差，所得结果分别通过低通滤波器得到和(4‑3)将正序dq轴坐标系下的和变换到abc坐标系下得到正序基波电流和将负序dq轴坐标系下的和变换到abc坐标系下得到负序基波电流和由负载电流、正序基波电流和负序基波电流得到谐波电流iha,ihb和ihc分别为：iha=ila-ifaP-ifaNihb=ilb-ifbP-ifbNihc=ilc-ifcP-ifcN,]]> 其中，iha,ihb和ihc分别为A相、B相和C相谐波电流；(4‑4)将谐波电流iha,ihb和ihc变换到正序dq轴坐标系下，得到dq轴坐标系下的电流给定指令和(5)有功无功电流解耦控制：利用电网电压usa,usb和usc，d轴电流参考指令ΔP，基波负序电流分量在正序dq轴坐标系下的值和以及dq轴坐标系下的电流给定指令和根据H桥三电平有源电力滤波器的输出电流ia,ib和ic，得到逆变器的输出电压指令和其中，ia,ib和ic分别为A相、B相和C相输出电流，和分别为A相、B相和C相逆变器的输出电压指令；(6)根据三相直流母线的电压udcA,udcB和udcC以及逆变器的输出电压指令和生成PWM信号，利用PWM信号控制IGBT的导通与关断。