【技术实现步骤摘要】
基于加权平均电流的无差拍控制的有源滤波器及控制方法
本专利技术涉及谐波补偿的电能质量
,具体涉及一种基于加权平均电流的新型有源滤波器无差拍控制方法,补偿谐波电流从而改善电能质量。
技术介绍
如今,随着风电光伏等新能源的快速发展,微电网的规模越来越大,对于微电网的控制要求也越来越高。传统的分布式单元(DG)仅需要向电网提供有功和无功功率,但由于电力电子化的设备越来越多,本地负载的接入,使并网电流的谐波含量丰富,电能质量问题日益严峻,所以,分布式单元(DG)需要加入复杂的控制以解决电能质量问题。针对这个问题,通常采用滤波器的方式解决。无源滤波器由于其体积大,功率损耗大,控制不灵活,正逐步被有源电力滤波器所取代。分布式发电(DG)中的多功能功率变换器需对本地负载谐波电流进行补偿,类似于常规有源电力滤波器的运行。通过对分布式单元的有效控制,使谐波补偿方法更加灵活多样、受系统的参数影响较小、响应速度快、实现动态补偿。但是同时负载谐波电流的提取和控制器的复杂算法会增加控制器的计算负担,对于计算能力有限的低成本控制器来说,这
【技术保护点】
1.基于加权平均电流的无差拍控制的有源滤波器,其特征在于,由六个功率开关模块(IGBT)组成三相全桥变换器,三相全桥变换器通过LCL滤波器连接到公共连接点PCC后与电网相连,其中,三相全桥变换器的直流侧连接直流电源,所述LCL滤波器由位于三相全桥变换器侧的滤波电感L
【技术特征摘要】
1.基于加权平均电流的无差拍控制的有源滤波器,其特征在于,由六个功率开关模块(IGBT)组成三相全桥变换器,三相全桥变换器通过LCL滤波器连接到公共连接点PCC后与电网相连,其中,三相全桥变换器的直流侧连接直流电源,所述LCL滤波器由位于三相全桥变换器侧的滤波电感L1、电网侧的滤波电感L2和滤波电容Cf组成,非线性负载接在滤波电感L1与滤波电感L2之间的连接点。
2.基于加权平均电流的有源滤波器无差拍控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
根据锁相环环节,通过电压传感器得到电网电压VPCC的相角θpcc和频率f;电流传感器测量滤波电感L1上的电流I1,滤波电感L2上的并网电流I2,并将I1和I2经过Clark坐标变换后的数字量I1,αβ和I2,αβ发送给控制器;
控制器采用基于加权平均电流的无差拍控制方法补偿谐波,计算得到三相全桥变换器的输出参考电压
按照正弦脉宽调制(SPWM)或者空间矢量脉宽调制(SVPWM),与三角波进行比较,得到开关管的占空比信号,从而控制三相全桥变换器开关管的开通与关断。
3.根据权利要求2所述基于加权平均电流的无差拍控制的有源滤波器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,由公式(1)和公式(2)确定两轴静止坐标系中的参考电流,并将参考电流与电网电压相位角θpcc同步为:
其中I2,ref,α和I2,ref,β是两轴静止坐标系中的参考电网电流;θpcc是由基于二阶广义积分器的锁相环获得的电网电压相角;VPcc是测量得到的PCC电压幅值,Pref和Qref是并网逆变器的输出有功和无功功率参考值;
步骤2,加权平均电流的计算过程如下,在两轴静止坐标系下,将采集到的三相全桥变换器侧滤波电感L1上的电流I1,αβ,电网侧滤波电感L2上的并网电流I2,αβ进行加权平均,得到加权平均电流I12,αβ,表达式如下:
I12,αβ==γI1,αβ+(1-γ)I2,αβ(3)
其中γ表示权重系数,表示三相全桥变换器侧滤波电感L1占LCL滤波器中电感总电感的比值,具体计算如公式(4)所示;
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