[发明专利]一种有源电力滤波器抗饱和频率自适应重复控制方法

摘要

本发明公开了一种有源电力滤波器抗饱和频率自适应重复控制方法，首先采集公共耦合点三相电压，利用锁相环得到该电压频率fpll和相位θ；接着，谐波检测模块提取非线性负载电流iL的谐波信号指令，与通过直流电压控制器得到输出有功电流指令相加，再与输出电流反馈信号和补偿器输出信号之和相减得到电流控制器的输入误差信号；然后通过由重复控制器和PI控制器构成的电流控制器得到输出控制量；最后，输出控制量、公共耦合点电压前馈量和通过有源阻尼模块的滤波器电容电流前馈量三者相加之后经过限幅器得到PWM波调制指令信号。

主权项

一种有源电力滤波器抗饱和频率自适应重复控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、采集公共耦合点的三相电压upcc，利用锁相环对其进行锁相，得到公共耦合点电压的频率fpll和相位角θ；(2)、采集非线性负载电流iL，对iL进行abc‑dq坐标变换，得到静止参考坐标系下的负载电流iLdq，再通过谐波电流检测模块得到电流控制器谐波参考信号irefdq；(3)、采集有源电力滤波器输出电流iO，将iO与抗饱和补偿器的输出y1k求和，得到信号y2k，然后对y2k进行abc‑dq坐标变换，得到同步旋转坐标系下的输出电流y2kdq；(4)、采集有源电力滤波器直流侧电压udc，将有源电力滤波器直流侧电压udc与直流侧电压参考值udcref作差，得到直流电压误差信号Δudc；再将直流电压误差信号Δudc通过直流电压控制器，得到有源电力滤波器输出有功电流给定值Δid；(5)、计算电流控制器的输出控制量upidq(5.1)、计算电流控制器误差信号ΔiLdq：将电流控制器谐波参考信号irefdq与输出有功电流给定值Δid求和，然后再与同步旋转坐标系下的输出电流y2kdq作差，得到电流控制器输入误差信号ΔiLdq：ΔiLdq＝irefdq+Δid‑y2kdq(5.2)、电流控制器根据步骤(1)所得的频率fpll，将计算得到的误差信号ΔiLdq依次送入到内部的抗饱和分数阶重复控制器和PI控制器，得到输出控制量upidq；(6)、计算限幅器的输出值uk1：(6.1)、将公共耦合点的三相电压电压upcc经过abc‑dq坐标变换，得到同步旋转坐标系下的公共耦合点电压upccdq；(6.2)、采集LCL滤波器电容电流iC，经过abc‑dq坐标变换得到同步旋转坐标系下的电容电流iCdq，将iCdq通过有源阻尼模块，得到同步旋转坐标系下的有源阻尼反馈量uCdq：(6.3)、将电流控制器输出控制量upidq、同步旋转坐标系下公共耦合点电压upccdq以及有源阻尼反馈量uCdq三者相加，将结果再通过dq‑abc反同步旋转坐标变换，得到限幅器的输入值uk，uk经过限幅器后得到输出uk1；(7)将uk1同uk作差得到抗饱和补偿器的输入将送入抗饱和补偿器然后得到抗饱和补偿器输出y1k；(8)PWM模块根据步骤(6)所得的调制指令值uk1得到对应的开关管开关控制信号，再用该开关控制信号来控制有源电力滤波器中各个IGBT的开通关断。