电网谐波电流信号跟踪控制方法技术

技术编号:13749044 阅读:107 留言:0更新日期:2016-09-24 08:47
本发明专利技术提供了一种电网谐波电流信号跟踪控制方法,针对控制延时对系统产生的影响,以注入式混合的有源电力滤波器IHAPF作为研究对象,提出了基于延时补偿的谐波电流信号跟踪控制方法。该方法主要由改进型smith预估器与神经网络PI控制组成。其中,改进型smith预估器使系统的延时过程从控制的闭环内部转换到外部,从而减小控制延时对系统的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电网谐波电流信号跟踪控制方法
技术介绍
随着电力电子设备在配电网中广泛使用,企业配电网中的谐波污染问题日益严重,每年给企业经济造成了巨大损失。而无源滤波器只能对各次谐波进行滤除,且易与电网产生谐振,已不能满足对谐波抑制的要求。有源滤波器也是抑制谐波的一种重要手段,其原理是从需要补偿的目标中寻找到谐波电流,再由补偿设备生成一个与该谐波大小相等而极性反相的补偿电流与谐波电流相互抵消。有源滤波器能够对各次谐波进行动态补偿,且响应周期短,从而在电网谐波滤除中得到广泛应用。但有源滤波器也存在容量小、结构复杂以及使用成本过高等缺点,为此很少单独在配电网中使用。因此,通常情况下使用有源电力滤波器与无源电力滤波器相互结合组成混合型有源电力滤波器,从而实现谐波滤除的目的。在有源电力滤波器中对电流精确跟踪控制直接影响了滤波器整体性能,而评价系统性能的两个指标是系统响应速度和稳态补偿精度,针对提高滤波器性能广大学者提出了众多方法。目前有源滤波设备多采用数字化的控制器,实现比较灵活,但存在延时现象,对滤波器性能造成了严重影响,对于混合型有源滤波器由于其结构特殊,延时对其影响相比于单独的有源滤波器更为严重。Smith预估控制随着计算机的不断发展,已经成为解决工业延时滞后的有效方法之一,simth预估计具有对设定值的改变响应速度快,跟踪精度高等优点。但是,Smith预估器对被控对象的数学模型要求较高,这一点在工程应用中比较难实现,此外传统的Smith预估器受到参数的限制无法使系统趋于稳定。
技术实现思路
本专利技术所要解决的主要技术问题是提供一种电网谐波电流信号跟踪控制方法,主要由π补偿smith预估器与由PSO-BP神经网络对参数进行优化的PI控制器组成。π补偿smith预估器使系统延时过程中从控制的闭环内部转换到外部,从而减小控制延时对系统的影响。为了解决上述的技术问题,本专利技术提供了一种电网谐波电流信号跟踪控制方法,包括如下依序步骤:1)将电网中谐波电流ih经过1/G0转变为谐波电压信号Uh;所述G0为逆变器的输入电流ic和输出电压Uc之间的传递函数;2)以所述谐波电压信号Uh为控制目标,将所述谐波电压信号Uh经过改进的Smith预估器和逆变器;所述改进的Smith预估器包括由PSO-BP神经网络对参数进行优化的PI控制器与一个π补偿Smith预估器;并满足如下关系式: u e = u h - u c ( u e - d ) G c * ( s ) = u uG p * ( s ) ( 1 - e - π s ) = d ue ( γ - π ) s G p * ( s ) e - γ s = u c ]]>其中,Ue为谐波电压信号Uh与逆变器输出电压Uc的差值;分别为PSO-BP神经网络优化的PI控制器的传递函数、辨识后的逆变器传递函数;d为过渡量;u为PI控制器输出电压信号;从而可得逆变器的输出电压Uc与谐波电压信号Uh两者之间的传递函数为: u c u h = G c * ( s ) G p * ( s ) e - π s 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网谐波电流信号跟踪控制方法,其特征在于包括如下依序步骤:1)将电网中谐波电流ih经过1/G0转变为谐波电压信号Uh;所述G0为逆变器的输入电流ic和输出电压Uc之间的传递函数;2)以所述谐波电压信号Uh为控制目标,将所述谐波电压信号Uh经过改进的Smith预估器和逆变器;所述改进的Smith预估器包括由PSO‑BP神经网络对参数进行优化的PI控制器与一个π补偿Smith预估器;并满足如下关系式:ue=uh-uc(ue-d)Gc*(s)=uuGp*(s)(1-e-πs)=due(γ-π)sGp*(s)e-γs=uc]]>其中,Ue为谐波电压信号Uh与逆变器输出电压Uc的差值;分别为PSO‑BP神经网络优化的PI控制器的传递函数、辨识后的逆变器传递函数;d为过渡量;u为PI控制器输出电压信号;从而可得逆变器的输出电压Uc与谐波电压信号Uh两者之间的传递函数为:ucuh=Gc*(s)Gp*(s)e-πs1+Gc*(s)Gp*(s).]]>

【技术特征摘要】
1.一种电网谐波电流信号跟踪控制方法,其特征在于包括如下依序步骤:1)将电网中谐波电流ih经过1/G0转变为谐波电压信号Uh;所述G0为逆变器的输入电流ic和输出电压Uc之间的传递函数;2)以所述谐波电压信号Uh为控制目标,将所述谐波电压信号Uh经过改进的Smith预估器和逆变器;所述改进的Smith预估器包括由PSO-BP神经网络对参数进行优化的PI控制器与一个π补偿Smith预估器;并满足如下关系式: u e = u h - u c ( u e - d ) G c * ( s ) = u uG p * ( s ) ( 1 - e - π s ) = d ue ...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄建煌陈晶腾周静王普专黄少敏李萌锋王锐凤陈炳贵陈永华
申请(专利权)人:国网福建省电力有限公司国家电网公司国网福建省电力有限公司莆田供电公司
类型:发明
国别省市:福建;35

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