同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法技术

本发明专利技术提出一种同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法，当有源电力滤波器的逆变器中某个电力电子器件故障时，将其对应相输出端连接至逆变器直流侧中点；确定在有源电力滤波器故障时的有功电流分量；将三相负载电流变换至基波同步旋转坐标系下的负载电流d轴分量和负载电流q轴分量，得到d轴误差状态参数和q轴误差状态参数；采用滞环SVPWM容错控制方法确定有源电力滤波器输出的电压矢量；根据有源电力滤波器输出的电压矢量确定故障的有源电力滤波器对应的三相四开关逆变器的开关状态，控制逆变器功率开关器件的通断。本发明专利技术方法降低了系统参数误差对补偿精度的影响，提高谐波补偿质量，具有较强的实际应用价值。

APF hysteresis SVPWM fault-tolerant control method in synchronous rotating coordinate system

The invention proposes a fault-tolerant control method of APF hysteresis synchronous rotating coordinate ring SVPWM, a power electronic devices fault inverter when the active power filter when the corresponding output end connected to the DC side of the inverter midpoint; determine the active current component in active power filter fault; three-phase load current transform fundamental to the synchronous rotation coordinates D axis component of load current and load current of q axis component, d axis and q axis error state parameter error state parameters; using hysteresis SVPWM fault tolerant control method of active power filter and the output voltage vector determined; according to the voltage vector output active power filter to determine the switching state of three-phase four switch the corresponding inverter active power filter fault of the inverter power switch off. The method of the invention reduces the influence of the system parameter error on the compensation precision and improves the quality of the harmonic compensation, and has a strong practical application value.

【技术实现步骤摘要】
同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法
本专利技术属于有源电力滤波器
，具体涉及一种同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法。
技术介绍
目前，关于有源电力滤波器(ActivePowerFilter，APF)容错控制的研究主要集中在故障诊断策略和故障状态下的电流跟踪控制方法2个方面。当三相六开关APF主电路中的某个开关器件发生故障时，首先利用故障诊断策略确定故障位置，迅速切断该故障相；并将该故障相的输出端转接至逆变器直流侧中点处，此时原三相六开关逆变器等效为三相四开关逆变器。其中，故障状态下的电流跟踪控制是利用故障状态下的三相四开关逆变器，完成对谐波电流的实时跟踪补偿控制，使APF可以在逆变器某个开关器件发生故障的情况下继续稳定运行，即实现容错控制。该方面的研究可分为3类：①电流控制器的设计，Quoc-NamTrinh等人在标题为Anadvancedcurrentcontrolstrategyforthree-phaseShuntActivePowerFilters(IEEETransactionsonIndustrialElectronics，2013，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在有源电力滤波器运行过程中，当有源电力滤波器的逆变器中某个电力电子器件开路或者断路时，将其对应相输出端连接至逆变器直流侧中点；步骤2：通过有源电力滤波器中DSP确定在有源电力滤波器故障时的有功电流分量Idc

【技术特征摘要】
1.一种同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在有源电力滤波器运行过程中，当有源电力滤波器的逆变器中某个电力电子器件开路或者断路时，将其对应相输出端连接至逆变器直流侧中点；步骤2：通过有源电力滤波器中DSP确定在有源电力滤波器故障时的有功电流分量Idc*；步骤3：通过有源电力滤波器中DSP将三相负载电流iL，a、iL，b、iL，c变换至基波同步旋转坐标系下的负载电流d轴分量iL，d和负载电流q轴分量iL，q，根据负载电流d轴分量iL，d、负载电流q轴分量iL，q以及有功电流分量Idc*，得到d轴误差状态参数hd和q轴误差状态参数hq；步骤4：通过有源电力滤波器中DSP采用滞环SVPWM容错控制方法确定有源电力滤波器输出的电压矢量；步骤5：根据有源电力滤波器输出的电压矢量确定故障的有源电力滤波器对应的三相四开关逆变器的开关状态，送至驱动电路，控制逆变器功率开关器件的通断。2.根据权利要求1所述的同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：步骤2.1：根据电网输出a相电压us，a经过锁相环和正弦发生器运算，得到相位角θ；步骤2.2：根据相位角θ通过PI控制算法得到维持逆变器直流侧电压恒定以及电容电压均衡的有功电流分量Idc*。3.根据权利要求1所述的同步旋转坐标系下的APF滞环SVPWM容错控制方法，其特征在于，所述步骤3包括以下步骤：步骤3.1：将三相负载电流iL，a、iL，b、iL，c变换至基波同步旋转坐标系下的负载电流d轴分量iL，d和负载电流q轴分量iL，q；步骤3.2：将负载电流d轴分量iL，d和负载电流q轴分量iL，q经低通滤波器运算得到滤波后的负载电流d轴分量id*，令负载电流d轴的参考电流为滤波后的负载电流d轴分量id*与有功电流分量Idc*之和，令负载电流q轴的参考电流为0；步骤3.3：根据负载电流d轴的参考电流与电网输出电流的d轴分量is，d的差值获得d轴电流跟踪误差△id，根据负载电流q轴的参考电流与电网输出电流的q轴分量iS，q的差值获得q轴电流跟踪误差Δiq；步骤3.4：设定滞环上限值和滞环下限值，将d轴电流跟踪误差△id和q轴电流跟踪误差Δiq输入滞环比较器后得出d轴误差状态参数hd和q轴误差状态参数hq的取值；若d轴电流跟踪误差△id、q轴电流跟踪误差Δiq大于滞环上限值，则d轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国华，刘艳丽，张美金，郭明飞，刘佳新，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21