一种三相四线制APF的电压环控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种三相四线制APF的电压环控制系统，包括电压采样电路1、电压采样电路2、电压信号调理电路1、电压信号调理电路2、直流电压给定量模块、稳压控制模块、均压控制模块、dq反变换模块、三个开关和三个加法器；APF的直流电压信号经过所述电压采样电路1、电压信号调理电路1、电压采样电路2、电压信号调理电路2的处理之后，分别输入到所述稳压控制模块和所述均压控制模块，并结合所述直流电压给定量模块的输入，对APF直流侧电压实施稳压控制和均压控制。该控制系统可以将直流侧电压稳定在750V‑800V左右，且可以调整直流侧上、下电容两端电压的均衡，使N线电流趋近为零，保证了APF输出电流的稳定性，提高了APF装置的运行可靠性，延长了直流侧电容的使用寿命。

A voltage loop control system for three phase four wire APF

The utility model provides a voltage of a three-phase four wire APF loop control system, including the voltage sampling circuit 1, a voltage sampling circuit 2, voltage signal conditioning circuit 1, a voltage signal conditioning circuit 2, DC voltage to the voltage regulator module, quantitative control module, control module, dq transformation module, three switches and three adder; after processing the APF DC voltage signal through the voltage sampling circuit 1, a voltage signal conditioning circuit 1, a voltage sampling circuit 2, voltage signal conditioning circuit 2, respectively input to the voltage control module and the control module, and combined with the DC voltage to the quantitative input module the implementation of voltage control, and control of DC side voltage of APF. The control system can be the stability of DC voltage in 750V around 800V, and can adjust the DC side capacitor voltage and line current balance, the N approach to zero, to ensure the stability of the APF output current, to improve the reliability of the APF device, prolong the service life of the DC side capacitor.

【技术实现步骤摘要】
一种三相四线制APF的电压环控制系统
本技术涉及三相四线制APF的控制系统，尤其涉及一种三相四线制APF的电压环控制系统。
技术介绍
随着非线性负载的不断增加，电力系统的谐波污染日趋严重，使其他用电设备的工作性能下降，甚至无法运行。因此，谐波抑制技术成为当今的研究热点。APF是一种动态抑制谐波和补偿无功功率的新型电力电子装置，谐波检测的精确度和快速性直接影响到APF的补偿性能。在APF中，直流侧电容为APF输出交流逆变电流提供能量支撑，因此，除了快速精确的提取负载谐波的指令电流之外，保证直流侧电容器的电压在750V-800V左右保持稳定，也是需要考虑的问题。三相四线制APF的直流侧通常采用上下电容中分的拓扑结构，上、下电容器的连接点与三相四线制电网的中性线N连接，当APF运行输出逆变电流时，上、下电容器两端的电压会出现不均衡的现象，使N线电流增大，影响输出电流的稳定性，进一步可能会影响到APF装置运行的可靠性，影响直流侧电容的使用寿命。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术提供了一种三相四线制APF的电压环控制系统，该控制系统可以将直流侧电压稳定在750V-800V左右，且可以调整直流侧上、下电容两端电压的均衡，使N线电流趋近为零，保证了APF输出电流的稳定性，提高了APF装置的运行可靠性，延长了直流侧电容的使用寿命。为实现该目的，本技术提供如下技术方案：一种三相四线制APF的电压环控制系统，包括电压采样电路1、电压采样电路2、电压信号调理电路1、电压信号调理电路2、直流电压给定量模块、稳压控制模块、均压控制模块、dq反变换模块、三个开关和三个加法器add1、add2、add3；其特征在于：所述电压采样电路1的输出端与所述电压信号调理电路1的输入端连接，所述电压采样电路2的输出端与所述电压信号调理电路2的输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端、和所述直流电压给定量模块的输出端分别与所述稳压控制模块的三个输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端还分别与所述均压控制模块的两个输入端连接，所述稳压控制模块的输出端与所述dq反变换模块的输入端连接，所述dq反变换模块的三个输出端Iaw、Ibw、Icw分别与所述三个加法器add1、add2、add3的第一输入端连接，所述均压控制模块的三个输出端Iaj、Ibj、Icj分别通过所述三个开关与所述三个加法器add1、add2、add3的第二输入端连接。进一步，所述电压采样电路1的两个输入端分别与三相四线制APF直流侧上电容C1的两端连接，所述电压采样电路2的两个输入端分别与三相四线制APF直流侧下电容C2的两端连接。进一步，所述三个加法器的输出端分别与外部APF指令电流生成单元的三个输入端连接。进一步，所述三个开关均为可控开关元件。进一步，所述电压采样电路1和所述电压采样电路2的结构相同，均由滤波单元、隔离单元、和电压跟随单元组成。进一步，所述电压信号调理电路1和所述电压信号调理电路2的结构相同，均由信号放大单元和电压箝位单元组成。进一步，所述直流电压给定量模块的输出值在750—800之间。本技术的有益效果是：可以将直流侧电压稳定在750V-800V左右，且可以调整直流侧上、下电容两端电压的均衡，使N线电流趋近为零，保证了APF输出电流的稳定性，提高了APF装置的运行可靠性，延长了直流侧电容的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的三相四线制APF的电压环控制系统结构图。具体实施方式参照附图1，一种三相四线制APF的电压环控制系统，包括电压采样电路1、电压采样电路2、电压信号调理电路1、电压信号调理电路2、直流电压给定量模块、稳压控制模块、均压控制模块、dq反变换模块、三个开关K1、K2、K3和三个加法器add1、add2、add3。所述电压采样电路1的两个输入端分别与三相四线制APF直流侧上电容C1的两端连接，所述电压采样电路2的两个输入端分别与三相四线制APF直流侧下电容C2的两端连接。所述电压采样电路1的输出端与所述电压信号调理电路1的输入端连接，所述电压采样电路2的输出端与所述电压信号调理电路2的输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端、所述直流电压给定量模块的输出端分别与所述稳压控制模块的输入端IN1、IN2、IN0连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端还分别与所述均压控制模块的输入端IN1、IN2连接，所述稳压控制模块的输出端与所述dq反变换模块的输入端连接，所述dq反变换模块的三个输出端分别与所述三个加法器add1、add2、add3的输入端In1连接，所述均压控制模块的三个输出端分别通过所述三个开关K1、K2、K3与所述三个加法器add1、add2、add3的输入端In2连接。所述三个加法器add1、add2、add3的输出端分别与外部APF指令电流生成单元的三个输入端连接。所述电压采样电路1和电压采样电路2的结构相同，均包括滤波单元、隔离单元和电压跟随单元，它们分别对APF直流侧上、下电容两端的直流电压进行滤波、隔离和电压跟随处理后，分别通过电压信号调理电路1和电压信号调理电路2对所采样的直流电压信号进行调理，所述电压信号调理电路1和电压信号调理电路2的结构相同，均包括信号放大单元和电压箝位单元，调理之后的电压信号分别输入到稳压控制模块和均压控制模块，所述稳压控制模块根据电压信号调理电路1、电压信号调理电路2以及直流电压给定量模块的输入信号，进行稳压控制，并输出稳压控制量到所述dq反变换模块，将单一控制量转换成的三相稳压指令电流控制量Iaw、Ibw、Icw。所述直流电压给定量模块的输出值为750。所述均压控制模块根据电压信号调理电路1、电压信号调理电路2的输入信号，进行均压控制，并输出均压控制量，当上、下电容电压均衡时，断开可控开关K1、K2、K3，均压控制模块的控制量不输出，当上下电容电压出现不均衡的情况时，闭合开关K1、K2、K3，输出三相均压指令电流控制量Iaj、Ibj、Icj。所述加法器add1对A相稳压指令电流控制量Iaw和A相均压指令电流控制量Iaj进行叠加，输出A相的电压环总控制量Iav；所述加法器add2对B相稳压指令电流控制量Ibw和B相均压指令电流控制量Ibj进行叠加，输出B相的电压环总控制量Ibv；所述加法器add3对C相稳压指令电流控制量Icw和C相均压指令电流控制量Icj进行叠加，输出C相的电压环总控制量Icv。所述三相电压环的总控制量Iav、Ibv、Icv分别输入到电压环控制系统外部的APF指令电流生成单元，进行APF的整体控制。该控制系统可以将直流侧电压稳定在750V-800V左右，且可以调整直流侧上、下电容两端电压的均衡，使N线电流趋近为零，保证了APF输出电流的稳定性，APF装置的运行可靠性，延长了直流侧电容的使用寿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相四线制APF的电压环控制系统，包括电压采样电路1、电压采样电路2、电压信号调理电路1、电压信号调理电路2、直流电压给定量模块、稳压控制模块、均压控制模块、dq反变换模块、三个开关和三个加法器add1、add2、add3；其特征在于：所述电压采样电路1的输出端与所述电压信号调理电路1的输入端连接，所述电压采样电路2的输出端与所述电压信号调理电路2的输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端、和所述直流电压给定量模块的输出端分别与所述稳压控制模块的三个输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、 所述电压信号调理电路2的输出端还分别与所述均压控制模块的两个输入端连接，所述稳压控制模块的输出端与所述dq反变换模块的输入端连接，所述dq反变换模块的三个输出端Iaw、Ibw、Icw分别与所述三个加法器add1、add2、add3的第一输入端连接，所述均压控制模块的三个输出端Iaj、Ibj、Icj分别通过所述三个开关与所述三个加法器add1、add2、add3的第二输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种三相四线制APF的电压环控制系统，包括电压采样电路1、电压采样电路2、电压信号调理电路1、电压信号调理电路2、直流电压给定量模块、稳压控制模块、均压控制模块、dq反变换模块、三个开关和三个加法器add1、add2、add3；其特征在于：所述电压采样电路1的输出端与所述电压信号调理电路1的输入端连接，所述电压采样电路2的输出端与所述电压信号调理电路2的输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端、和所述直流电压给定量模块的输出端分别与所述稳压控制模块的三个输入端连接，所述电压信号调理电路1的输出端、所述电压信号调理电路2的输出端还分别与所述均压控制模块的两个输入端连接，所述稳压控制模块的输出端与所述dq反变换模块的输入端连接，所述dq反变换模块的三个输出端Iaw、Ibw、Icw分别与所述三个加法器add1、add2、add3的第一输入端连接，所述均压控制模块的三个输出端Iaj、Ibj、Icj分别通过所述三个开关与所述三个加法器add1、add2、add3的第二输入端连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡晓燕，
申请(专利权)人：广州开能电气实业有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44