本发明专利技术公开了一种有源电力滤波器的瞬时值截断比例限流控制方法，其包括以下步骤：步骤一、检测负载谐波、无功及三相不平衡电流，并形成有源电力滤波器各相补偿指令电流，包括A相补偿指令电流iha、B相补偿指令电流ihb、C相补偿指令电流ihc、中性线补偿指令电流ihn；步骤二、计算各指令电流的绝对值|iha|、|ihb|、|ihc|、|ihn|；步骤三、计算各指令电流绝对值的最大值imax；步骤四、过流判断，并计算限流系数k；设定有源电力滤波器电流瞬时值限值为iM，当imax小于等于iM时k＝1，imax大于iM时k＝iM/imax；步骤五、限流后的有源电力滤波器各相补偿指令电流iha'、ihb'、ihc'、ihn'为：ihx'＝k×ihx,x＝a,b,c,n。经试验证明使用本发明专利技术控制APF具有较快的响应速度和较好的谐波补偿效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有源电力滤波器（APF)的限流控制方法，属于电力电子技术领 域。
技术介绍
有源电力滤波器（Active Power Filter，APF)主要用来治理配电网的谐波等电能 质量问题。通常，APF首先实时检测配电网系统中的谐波、无功和负序电流，获得补偿指令 电流，然后通过对指令电流的跟踪控制实现补偿功能。当APF接入的配电网系统中的非线 性负载突增，或者发生各种类型的短路或断路故障时，会造成系统中的谐波、无功和负序电 流的大幅增加，从而导致APF输出过电流。因此，必须采取措施限制实时检测的补偿指令电 流，从而限制APF装置输出电流在限值范围内。 现有的限流控制方法主要包括截断限流和比例限流两种方式： 第一，截断限流控制方法。 该方法采用瞬时值限流方法，将指令电流的瞬时值与APF最大允许电流（瞬时值 限值）相比较，将超过限值的部分直接截断，而保留限值范围内的部分。该方法控制简单， 主要问题是APF输出电流产生畸变，且各相指令电流之和在限流部分（三相或四相）不为 零，从而APF不能较好地控制输出电流跟踪指令电流，进一步增强输出波形的畸变程度。 第二，比例限流控制方法。 典型的比例限流控制方法采用有效值限流方式。该方法实时计算出各相指令电流 的有效值，并取各相中的最大值，然后将该最大有效值与装置允许输出电流（有效值限值） 相比较，当最大有效值超过限值时，取比例系数为限值除以最大有效值，各相指令电流同时 乘以该比例系数，此时，比例系数小于1 ;否则，比例系数取1，各相指令电流不变。此外，还 存在一种采用瞬时值比例限流方法。该方法利用前一个周期指令电流的最大绝对值（瞬时 值）与APF最大允许电流（瞬时值限值）相比较，产生一个小于等于1的比例系数，然后当 前周期的指令电流乘以该比例系数，基本实现原理同有效值比例限流方法。 采用比例限流控制方法时，当指令电流越限时，可以成比例地降低指令电流，装置 输出电流不产生额外的谐波。主要问题是存在一个周波的响应延时（有效值比例限流的有 效值计算延时、瞬时值比例限流的比例系数更新滞后延时），容易产生过电流。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种有源电力滤波器的瞬时值截断比 例限流控制方法，经试验证明使用本专利技术控制APF具有较快的响应速度和较好的谐波补偿 效果。 所述包括以下步骤： 步骤一、检测负载谐波、无功及三相不平衡电流，并形成有源电力滤波器各相补偿 指令电流，包括A相补偿指令电流i ha、B相补偿指令电流ihb、C相补偿指令电流ih。、中性线 补偿指令电流ihn; 步骤二、计算各指令电流的绝对值，定义为I iha|、I ihb|、I ij、I ihn| ; 步骤三、计算各指令电流绝对值的最大值，定义为imax i_= max (I i J，I ihb I，I ihc I，I ihn I); 步骤四、过流判断，并计算限流系数k;设定有源电力滤波器电流瞬时值限值为iM， 则i 步骤五、限流后的有源电力滤波器各相补偿指令电流为： ihx' = kX ihx，X = a, b，c，n〇 其中，所述中性线补偿指令电流ihn在三相三线制中等于零。 本专利技术所述APF瞬时值截断比例限流控制方法，其优点是： 第一，相比较于现有的截断限流方法，当指令电流越限时，APF输出电流畸变程度 较小；且APF各相输出电流（三相或四相）之和为零，APF跟踪控制效果较好。 第二，相比较于现有的比例限流方法，具有较快的限流响应速度，装置输出电流不 会出现过流；当补偿谐波电流时，APF补偿后的系统电流总畸变率较小。【附图说明】 图1是本专利技术所述瞬时值截断比例限流控制方法的控制流程图。 图2是本专利技术实施例中APF补偿系统主电路结构图。 图3是采用比例限流控制的指令电流限流前后波形图。 图4是采用截断限流控制的指令电流限流前后波形图。 图5是采用截断限流控制的限流后指令电流频谱图。 图6是采用截断限流控制的APF补偿电流跟踪指令电流波形图。 图7是采用本专利技术瞬时值截断比例限流控制的指令电流限流前后波形图。 图8是采用本专利技术瞬时值截断比例限流控制的限流后指令电流频谱图。 图9是采用本专利技术瞬时值截断比例限流控制的APF补偿电流跟踪指令电流波形 图。 图10是采用比例限流控制的负载电流、系统电流和APF输出补偿电流波形图。 图11是采用比例限流控制的系统电流频谱图。 图12是采用截断限流控制的负载电流、系统电流和APF输出补偿电流波形图。 图13是采用截断限流控制的系统电流频谱图。 图14是采用本专利技术瞬时值截断比例限流控制的负载电流、系统电流和APF输出补 偿电流波形图。 图15是采用本专利技术瞬时值截断比例限流控制的系统电流频谱图。【具体实施方式】 下面结合附图、具体实施例和仿真结果对本专利技术作进一步说明。 实施例中APF补偿系统采用三相三线制结构，主电路如图2所示。负载由阻感性 无功源负载和三相不控整流器谐波源负载组成。共两组负载，用来模拟负载突变过流。 图2中，Ug为电网电压，Rg、Lg为电网等效阻感；C f、L分别为APF直流侧电容和网 侧滤波电感；&为三相不控整流器的电阻负载，各参数的具体取值为： 本专利技术所述的有源电力滤波器的瞬时值截断比例限流控制方法，控制流程参照图 1，具体包括以下步骤： 步骤一、检测负载谐波、无功及三相不平衡电流，并形成APF各相补偿指令电流 iha、ihb、k、ihn，其中中性线补偿指令电流ihn在三相三线制中等于零； 步骤二、计算指令电流的绝对值，定义为I iha|、I ihb|、I ij、I ihn当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
有源电力滤波器瞬时值截断比例限流控制方法，其特征是，包括以下步骤：步骤一、检测负载谐波、无功及三相不平衡电流，并形成有源电力滤波器各相补偿指令电流，包括A相补偿指令电流iha、B相补偿指令电流ihb、C相补偿指令电流ihc、中性线补偿指令电流ihn；步骤二、计算各指令电流的绝对值，定义为|iha|、|ihb|、|ihc|、|ihn|；步骤三、计算各指令电流绝对值的最大值，定义为imaximax＝max(|iha|,|ihb|,|ihc|,|ihn|)；步骤四、过流判断，并计算限流系数k；设定有源电力滤波器电流瞬时值限值为iM，则k=1imax≤iMiMimaximax>iM;]]>步骤五、限流后的有源电力滤波器各相补偿指令电流iha'、ihb'、ihc'、ihn'为：ihx′＝k×ihx,x＝a,b,c,n。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：许胜，
申请(专利权)人：泰州学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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