The invention relates to an active power filter and its control method, the repetitive control controller with improved PR control and repetitive control to realize the harmonic disturbance of memory and corrected by using its internal model, improved PR control realize no static difference of sinusoidal current, using composite controller can make the grid current harmonics, small fast dynamic response and disturbance has better inhibitory effect on harmonics, achieve optimal dynamic performance and steady state performance.
【技术实现步骤摘要】
一种有源电力滤波器及其控制方法
本专利技术属于有源电力滤波器控制
,具体涉及一种有源电力滤波器及其控制方法。
技术介绍
有源电力滤波器(APF)的控制目标量为电网电流,其性能要求是较高的稳态精度和快速的动态响应。因此APF需要精确跟踪输出电流指令,基波指令相对容易控制,跟踪谐波指令较为困难。对于APF电网电流的闭环控制,从具体的控制方法来看,既有传统的滞环和基于三角波比较的PI控制,也有重复控制、比例谐振控制等较为新颖的控制方法,种类较多。在实际应用中,重复控制和比例谐振控制应用较多,在性能方面,各种控制方法都有各自的优缺点:一、电流滞环控制其基本思想是将给定信号与检测的实际输出信号相比较,即将指令电流值与实际补偿电流的差值输入到滞环比较器中,然后用比较器的输出来控制开关器件的动作,使得实际输出电流和指令值的误差始终处于滞环环宽内。滞环控制开关频率、电流跟踪精度受滞环宽度影响大,减小环宽能够改善电流跟踪效果,但功率器件开关频率提高,损耗加大;反之则电流跟踪性能变差,而当环宽固定时,开关频率会随指令电流的不同而变化,从而引起较大的脉动电流和开关噪声,且输出频谱范围宽,给滤波器的设计带来困难。实际应用中较少。二、重复控制重复控制在理论上可以对谐波信号进行无差控制,其原理是重复内模对谐波信号以电网周期为步长进行积分,提供高增益。由于谐波信号具有周期重复的特性,因此可以采用基于周期延时的超前环节抵消开环系统的相位滞后,满足稳定性要求。重复控制在APF产品中应用很多,可以对全频段谐波进行高精度控制,而且系统结构简单、实现容易,非常适合于谐波应用场合,补偿效果好 ...
【技术保护点】
一种有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将有源电力滤波器的指令电流与有源电力滤波器的输出电流作差,得到的差值经过重复控制得到第一控制值;2)将所述差值经过改进的比例谐振控制得到第二控制值;所述改进的比例谐振控制由比例积分控制和比例谐振控制组成;3)将第一控制值和第二控制值作和,作为所述有源电力滤波器传递函数的输入,所述有源电力滤波器传递函数的输出与电网的扰动电流之和,作为有源电力滤波器传递函数的输出电流。
【技术特征摘要】
1.一种有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将有源电力滤波器的指令电流与有源电力滤波器的输出电流作差,得到的差值经过重复控制得到第一控制值;2)将所述差值经过改进的比例谐振控制得到第二控制值;所述改进的比例谐振控制由比例积分控制和比例谐振控制组成;3)将第一控制值和第二控制值作和,作为所述有源电力滤波器传递函数的输入,所述有源电力滤波器传递函数的输出与电网的扰动电流之和,作为有源电力滤波器传递函数的输出电流。2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,所述改进的比例谐振控制的传递函数为:G(s)=G1(s)+G2(s)式中,G(s)为改进的比例谐振控制的传递函数,G1(s)为比例积分控制的传递函数,G2(s)为比例谐振控制的传递函数;其中,所述比例积分控制的传递函数为:式中,Kp为比例增益系数,Ki为积分增益系数;所述比例谐振控制的传递函数为:式中,ω0为基波角频率,(n·ω0)为待消去的n次谐波频率,ωc为截止频率,kr_n为n倍频谐振控制器的增益系数。3.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,所述指令电流是根据检测负载的电流经过DSP的指令电流计算得到的。4.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,所述有源电力滤波器的拓扑结构为三电平逆变器拓扑结构。5.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,步骤1)中,所述得到的差值经过重复控制得到第一控制值包括以下步骤:将所述得到的差值分别经过滤波器、周期延迟环节、相位矫正环节以及受控对象补偿器,得到所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员:李新元,马骏,曹智慧,高鹏,于浩然,刘超,王佰超,吕孟帅,刘秀华,黄艳丽,
申请(专利权)人:许继电源有限公司,许继电气股份有限公司,许继集团有限公司,国家电网公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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