一种基于二次谐波混合有源滤波装置的控制策略制造方法及图纸
A control strategy for hybrid active power filter based on two harmonic
The invention discloses a control strategy of two harmonic hybrid active filter device based on, including the following steps: analysis of different control strategies, at the beginning of the proposed optional control strategy; measure selected under the control strategy of system stability and dynamic performance; the introduction of control correction, optimization control strategy; check system frequency characteristics of impedance and current amplification curve; filtering effect verification system, to determine the control strategy. Based on the characteristics of the two harmonic hybrid active power filter, the filtering performance, stability and dynamic performance of the control strategy are discussed. The control strategy proposed by the invention, can greatly reduce the control order correction link to simplify the complexity of the controller, and can effectively restrain the grid side of the two harmonic and the surrounding inter harmonic current, to further improve the stability of power system.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及谐波治理领域，具体是针对抑制二次谐波及其周边间谐波的混合有源滤波装置的控制策略。
技术介绍
随着电力电子技术的迅速发展，现代电力装置的负荷特性及运行模式更加复杂化。一些非线性、冲击性以及不平衡负荷如大型电弧炉、轧钢机等设备往往要实现电压、电流的快速变化，这样的运行方式将直接导致变流器晶闸管触发角不对称、整流器交流系统电流幅值及相位的快速变化、整流变压器直流偏磁和交、直流网络动态谐波耦合等，通常会激发交流侧的低次谐波谐振，如形成较大的2次谐波及其周边间谐波。国标GB/T14549-1993《电能质量-公用电网谐波》明确规定了公共电网的2次谐波电压限值和注入公共连接点的2次谐波电流允许值，这种低次谐波谐振对容量较小的电网系统影响更为严重。同时，二次谐波电流会增加输电线路、变压器以及旋转电机的损耗，影响电力电容器的正常工作以及造成继电保护装置动作紊乱和加大电气测量误差等多方面的危害。由有源滤波器(APF)和无源滤波器组(PF)相配合的混合有源滤波装置在业内已经有了一定的应用。它的优势是可以有效的利用无源滤波器和有源滤波装置的特点，在滤波器容量大小、动态响应和调节带宽之间形成一个平衡。无源滤波器的优点是可以为系统提供无功补偿和抑制某次谐波，并且维护方便、运行稳定；其缺点是无法滤除较宽的连续频段谐波，并且不可避免的造成旁瓣放大。有源滤波器的优点是可以动态抑制谐波和补偿无功且响应速度快、有效避免电路谐振等；其缺点是受限于目前全控型电力电子开关的电压电流水平，大容量有源滤波器成本很高而且控制复杂。因此有必要提出一种合适的控制策略，有效的配合有源滤波器和无...
【技术保护点】
一种基于二次谐波混合有源滤波装置的控制策略，其特征在于：通过分析各种不同控制策略对电路的影响初拟可选控制策略、衡量选定控制策略下的系统稳定性和动态性能、引入控制校正环节、优化控制策略、校核系统阻抗频率特性和电流放大曲线、验证系统的滤波效果来确定控制策略。
【技术特征摘要】
1.一种基于二次谐波混合有源滤波装置的控制策略，其特征在于：通过分析各种不同控制策略对电路的影响初拟可选控制策略、衡量选定控制策略下的系统稳定性和动态性能、引入控制校正环节、优化控制策略、校核系统阻抗频率特性和电流放大曲线、验证系统的滤波效果来确定控制策略。2.根据权利要求1所述的基于二次谐波混合有源滤波装置的控制策略，其特征在于：所述的通过分析各种不同控制策略对电路的影响初拟可选控制策略的具体过程如下：(1)、基于抑制二次谐波及其周边间谐波的混合有源滤波电路特征，分析各种不同控制策略对电路的影响；(2)、分析在基于二次谐波及其周边间谐波的混合有源滤波装置中存在的多种谐波检测点及组合运算检测点，具体包括检测负载谐波源电流、检测电网母线处谐波电流、电网母线处谐波电压及检测滤波支路电流单一或组合运算检测点；(3)、在明确理想情况下将有源滤波器控制为受控电流源还是电压源的基础上，并结合上述检测点做整个系统的闭环转移函数衡量稳态下不同控制策略对电路的不同影响，考察混合有源滤波装置的整体滤波效果，在此基础上初步确定基于二次谐波及其周边间谐波的混合有源滤波装置的控制策略；(4)、分析初步确定的不同控制策略对电路影响核心是计算系统闭环转移函数，从转移函数中分析参变量对电路整体滤波效果的影响，具体包括以下步骤：(a)根据负载谐波电流源进行控制，将有源逆变器控制为受控电流源，即IAPF＝K*IIh其中，IIh为负载谐波源的总电流，K为比例系数，IAPF为有源电力滤波器理想输出电流；以电网侧背景谐波电压和负载谐波电流源作为输入量，电网侧的谐波电流值为输出量，则整个电路的闭环转移函数为： I s h = U s h ( 1 Z a + Z c c + Z a Z a Z f q ) + I l h ( Z c c + Z a + KZ a ) Z a Z c c + Z a + Z s Z a + Z s ( Z c c + Z a ) Z a Z f q ]]>其中，Ish为电网侧的谐波电流，Ush电网侧的背景谐波电压，IIh为负载谐波源电流，Za为与有源逆变器并联的基波谐振支路的总阻抗，Zfq为除注入支路外所有无源支路的总阻抗，Zs为电网阻抗；由上式可知，当K值增大时，电网处谐波电流不会减小，当各阻抗一定时，电路没有对电网谐波电流调节的作用，可知此控制策略并不适用于本电路；(b)根据电网谐波电流进行控制，将有源逆变器控制为受控电流源，即IAPF＝K*Ish，输入输出量保持不变，则整个电路闭环转移函数为： I s h = U s h ( 1 Z a + Z c c + Z a Z a Z f q ) + I l h ( Z c c + Z a ) Z a Z c c + Z a + Z s - KZ a Z a + Z s ( Z c c + Z a ) Z a Z ...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅鹏，卢晶，李俊，茆华风，吴亚楠，许留伟，陶骏，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。