本发明专利技术公开了一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法，通过实时检测LCL滤波器中电感L1、L2的电感量变化，再结合电感L1、L2的电感变化量，查询PI控制器的控制参数表格，从而实时调整PI控制器的控制参数。这样克服了在有源电力滤波器在电感量变化时控制效果变差的缺陷，保证了电感量在一定范围内变化时有源电力滤波器的控制稳定，工作正常。
【技术实现步骤摘要】
-种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法
本专利技术属于自动控制
，更为具体地讲，涉及一种基于PI自适应的有源电 力滤波器复合控制方法。
技术介绍
随着电力电子技术的日益发展，非线性负载的广泛使用已经使得分布式电网的电 能质量进一步恶化。并联型有源电力滤波器作为一种可控的谐波电流源可以很好的进行电 流谐波的补偿，从而优化电能质量。 在基于电压型PWM变换器的有源电力滤波器当中需要用滤波器来滤除PWM载波以 及边带谐波。通常情况下，该滤波器是一种高阶低通滤波器，如LCL滤波器。然而电感感值 的变化会引起电流震荡和逆变器的不稳定，特别是在大功率的应用情况下。因此，宽范围滤 波电感变化的双向逆变器的控制方法被提出，如双相调制数字控制，数字预测电流控制等， 运用以上方法逆变器可以很好的跟踪正弦化的参考电流，但不具备对于谐波电流的跟踪能 力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于PI自适应的有源电力滤 波器复合控制方法，能够通过自适应的内环电流控制模块进行复合调节，使得有源电力滤 波器在输出滤波器电感宽范围变化情况下，达到更好的补偿效果。 为实现上述专利技术目的，本专利技术一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方 法，其特征在于，包括以下步骤： (1)、计算内环有功电流给定值0和中性线电流给定值f 有源电力滤波器的直流电压控制模块先从三电平VSC的直流侧分别获取正母线 至忡点N的电压u del，以及中点N到负母线的电压ude2，再将三电平VSC直流侧电压给定值< 与电压udc;1、电压udc;2的和作差，将得到的差值进行PI控制，得到内环有功电流给定值f ; 直流电压模块同时将电压udc;1、电压udc;2的差值进行PI控制，得到中性线电流给定值; (2)、锁相环PLL模块根据三相电网电压ugx(x = a，b，c)得到电网电压正序分量的 相位角9和角频率; (3)、负载电流谐波检测模块根据电网电压角频率，分别对三相负载电流込进 行离散傅里叶变换（DFT)得到三相谐波电流; ⑷、计算内环给定电流f 将内环有功电流给定值作为dqO坐标系下的d轴输入分量，0作为q轴输入分 量，中性线电流给定值作为零序输入分量，对以上控制量从dqO坐标系变换到abc坐标系 下，再分别与三相谐波电流k相加得到内环给定电流f; (5)、内环电流控制模块计算三相输出控制量; (5. 1)、计算重复控制模块的输出量iex :将内环给定电流0与有源电力滤波器的 三相输出电流ilx共同进行重复控制，得到重复控制模块的输出量; (5. 2)、将重复控制模块的输出量iex输入到PI控制器，经PI控制后，将PI控制器 的最终输出量分别与三相电网电压ugx相加，得到三相输出控制量 (6)、SPWM模块根据输出控制量得到对应的开关控制信号，并依此控制信号来 控制三电平VSC中各个IGBT的开通关断。 本专利技术的专利技术目的是这样实现的： 本专利技术一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法，通过实时检测LCL滤 波器中电感U、L 2的电感量变化，再结合电感Li、L2的电感变化量，查询PI控制器的控制参 数表格，从而实时调整PI控制器的控制参数。这样克服了在有源电力滤波器在电感量变化 时控制效果变差的缺陷，保证了电感量在一定范围内变化时有源电力滤波器的控制稳定， 工作正常。 同时，本专利技术一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法还具有以下有 益效果： (1)、在有源电力滤波器中，当电感量大范围变化时，通过自适应调整PI控制器的 控制参数，能够保持控制效果使得电网系统稳定； (2)、本专利技术是直接在连续域设计后均进行了离散化，可采用C语言编程，在DSP等 控制平台上实现，实施简易。 【附图说明】 图1是有源电力滤波器的一种具体实施框图； 图2是本专利技术基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法的流程图； 图3是直流电压控制模块的原理框图； 图4是重复控制模块的原理框图； 图5是PI控制器的原理框图； 图6是A相电感L1和L2的感值在电感电流的变化下的仿真波形图； 图7是Kp根据电感电流的变化动态进行调节的仿真波形图； 图8是有源电力滤波器的电流谐波补偿效果的仿真波形图； 图9是电网侧电流频谱分析波形图； 图10是负载从重载切换至轻载过程中电网系统的动态响应仿真波形图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行描述，以便本领域的技术人员更好地 理解本专利技术。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本专利技术的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。 实施例 图1是有源电力滤波器的一种具体实施框图。 在本实施例中，先对有源电力滤波器的内部结构作说明，如图1所示，有源电力滤 波器主要包括主电路和控制部分。 其中，主电路又包括三电平VSC1、LCL滤波器2、非线性负载3。三电平VSC1通过 LCL滤波器2与电网相连，非线性负载3直接与电网相连，从而组成了一个完整的有源电力 滤波器的主电路。 控制部分包括：负载电流谐波检测模块4、直流电压控制模块5、锁相环PLL6、 dqO-abc坐标系变换模块7、重复控制模块8、PI控制器9、SPWM调制模块10,构成了有源电 力滤波器的控制部分。 下面结合实例对基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法进行详细说明： 在本实施例中，如图2所示，一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法， 包括如下步骤： S1、有源电力滤波器的直流电压控制模块从三电平VSC的直流侧分别获取正母线 到中点N的电压u dc;1，以及中点N到负母线的电压udc;2 ; S2、计算内环有功电流给定值f和中性线电流给定值/f 本实施例中，如图3所示，直流电压控制模块将三电平VSC直流侧电压给定值 与电压u dc;1、电压udc;2的和作差，将得到的差值进行PI控制，得到内环有功电流给定值; 直流电压模块同时将电压Udc;1、电压udc;2的差值进行PI控制，得到中性线电流给定值f ; S3、锁相环PLL模块根据三相电网电压ugx (x = a, b, c)得到电网电压正序分量的 相位角9和角频率; S4、负载电流谐波检测模块根据电网电压角频率％，分别对三相负载电流L进 行离散傅里叶变换（DFT)得到三相谐波电流; S5、计算内环给定电流 将内环有功电流给定值作为dqO坐标系下的d轴输入分量，0作为q轴输入分 量，中性线电流给定值/f作为零序输入分量，对以上控制量从dqO坐标系变换到abc坐标 系下，再分别与三相谐波电流1&相加得到内环给定电流g e/; S6、内环电流控制模块计算三相输出控制量w/ ; S6. 1、计算重复控制模块的输出量iex :将内环给定电流ge/与有源电力滤波器的 三相输出电流ilx共同进行重复控制，得到重复控制模块的输出量; S6. 2、将重复控制模块的输出量iex输入到PI控制器，经PI控制后，将PI控制器 的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、计算内环有功电流给定值和中性线电流给定值有源电力滤波器的直流电压控制模块先从三电平VSC的直流侧分别获取正母线到中点N的电压udc1，以及到负母线的电压udc2，再将三电平VSC直流侧电压给定值与电压udc1、电压udc2的和作差，将得到的差值进行PI控制，得到内环有功电流给定值；直流电压模块同时将电压udc1、电压udc2的差值进行PI控制，得到中性线电流给定值；(2)、锁相环PLL模块根据三相电网电压ugx(x＝a,b,c)得到电网电压正序分量的相位角θ和角频率ω0；(3)、负载电流谐波检测模块根据电网电压角频率ω0，分别对三相负载电流iLx进行离散傅里叶变换(DFT)得到三相谐波电流iLhx；(4)、计算内环给定电流将内环有功电流给定值作为dq0坐标系下的d轴输入分量，0作为q轴输入分量，中性线电流给定值作为零序输入分量，对以上控制量从dq0坐标系变换到abc坐标系下，再分别与三相谐波电流iLhx相加得到内环给定电流；(5)、内环电流控制模块计算三相输出控制量；(5.1)、计算重复控制模块的输出量iex：将内环给定电流与有源电力滤波器的三相输出电流ilx共同进行重复控制，得到重复控制模块的输出量iex；(5.2)、将重复控制模块的输出量iex输入到PI控制器，经PI控制后，将PI控制器的最终输出量分别与三相电网电压ug相加，得到三相输出控制量(6)、SPWM模块根据输出控制量得到对应的开关控制信号，并依此控制信号来控制三电平VSC中各个IGBT的开通关断。...
【技术特征摘要】
1. 一种基于PI自适应的有源电力滤波器复合控制方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 、计算内环有功电流给定值0和中性线电流给定值f 有源电力滤波器的直流电压控制模块先从三电平VSC的直流侧分别获取正母线到中 点N的电压udel，以及到负母线的电压ude2，再将三电平VSC直流侧电压给定值与电压 udc;1、电压^^的和作差，将得到的差值进行PI控制，得到内环有功电流给定值;直流电压 模块同时将电压udc;1、电压udc;2的差值进行PI控制，得到中性线电流给定值; (2) 、锁相环PLL模块根据三相电网电压ugx(x=a，b，c)得到电网电压正序分量的相位 角0和角频率; (3) 、负载电流谐波检测模块根据电网电压角频率《^，分别对三相负载电流L进行离 散傅里叶变换（DFT)得到三相谐波电流; (4) 、计算内环给定电流 将内环有功电流给定值C作为dqO坐标系下的d轴输入分量，0作为q轴输入分量，中 性线电流给定值作为零序输入分量，对以上控制量从dqO坐标系变换到abc坐标系下， 再分别与三相谐波电流1&相加得到内环给定电流// ; (5) 、内环电流控制模块计算三相输出控制量; (5. 1)、计算重复控制模块的输出量iex :将内环给定电流与有源电力滤波器的三相 输出电流ilx共同进行重复控制，得到重复控制模块的输出量; (5. 2)、将重复控制模块的输出量iex输入到PI控制器，经PI控制后，将PI控制器的最 终输出量分别与三相电网电压ug相加，得到三相输出控制量wf; (6) 、SPWM模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢川，李凯，郑宏，邹见效，韩涛，徐红兵，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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