【技术实现步骤摘要】
一种有源电力滤波器的谐波提取及限流方法
[0001]本专利技术属于有源电力滤波器
，具有涉及一种有源电力滤波器的谐波提取及限流方法。
技术介绍
[0002]有源电力滤波器(APF)作为一种高效的电能质量治理装置，将电力电子，控制理论等先进技术集于一身，相较于传统无源补偿设备，拥有体积小、精度高、响应速度快、补偿效果好、控制灵活等众多优点，代表着未来电能质量治理装置的发展方向。在众多拓扑结构的APF中，并联型APF在补偿配电系统中的谐波电流方面具有强大的优势，并已广泛应用于各种工业、商业以及民用配电网络中，在电能质量治理领域发挥着重要的作用。
[0003]谐波提取是APF的关键性能之一，提取结果直接影响其电能质量治理能力，而谐波限流是指对提取到的要补偿的电流指令进行限幅，保证其不能超出设备的最大电流输出能力，防止设备受损，现有的谐波限流中不易于适配设备的各项条件，适配性不足；因此，专利技术人针对如何对源滤波器进行谐波提取和谐波限流进行研发改进，致力于提高有源电力滤波器的谐波限流的适配性。
技术实现思路
[0004]本专利技术提供的可行的有源电力滤波器谐波提取及限流方法，能够判断线路连接方式和谐波提取方式进行电流提取，选择相应的接线方式和谐波提取方式进行限流，能够保证提取的指令电流波形不会发生改变，且各次谐波的有效值不会大于给定的最大有效值，更易于满足设备的输出能力、BUS电容寿命等条件，防止设备受损。
[0005]该可行的有源电力滤波器的谐波提取及限流方法至少包括如下步骤：>[0006]A：判断线路连接方式为三相三线或三相四线，再判断电流提取方式为无功提取、全谐波提取、单次谐波提取或无功和单次组合谐波提取；
[0007]B：当判断线路连接方式为三相三线，谐波提取方式为全谐波或单次谐波提取时，对提取到的的电流谐波进行限流；
[0008]C：重复多次周期性的提取单次电流谐波的RMS限流值；
[0009]D：比较每次提取的单次电路谐波RMS限流值是否超过设定的单次最大RMS限流值，得出每次电流谐波RMS限流值；
[0010]E：将多次提取的单次电流谐波进行求和，得出总谐波RMS限流值和总谐波peak限流值，进而发出限流后的补偿总电流指令；
[0011]F：比较总谐波RMS限流值是否超过设备允许输出的最大RMS限流值，得出合理的总谐波RMS限流值；
[0012]G：将三相电流中每相线路的总谐波peak限流值与总谐波peak限流值进行比较，削平每相线路的过流部分，得出三相电流的总谐波peak限流值。
[0013]本专利技术的技术方案相对于现有技术的有益效果如下：
[0014]1、本技术方案对提取到的要补偿的电流指令进行限幅，保证其不能超出设备的最大电流输出能力，防止设备受损，包括对单次谐波有效值限流、总谐波有效值限流、总谐波峰值限流。
[0015]2、通过对单次谐波有效值限流可以保证提取的指令电流波形不会发生改变，且各次谐波(无功)的有效值不会大于给定的最大有效值；通过对总谐波有效值限流满足设备输出电流的有效值不会大于给定的最大有效值，更易于满足设备的输出能力、BUS电容寿命、IGBT的spike等条件，防止设备受损。
[0016]3、对总谐波峰值限流，可防止输出电流峰值过大，通过峰值限流把每相的过流部分削平，保证任何瞬间三相三线电流总和始终为零，即不带有零序分量。
附图说明
[0017]图1为本专利技术的谐波提取和限流方法的工作流程示意图；
[0018]图2为本专利技术的谐波提取方法的全谐波提取流程示意图；
[0019]图3为本专利技术的谐波提取方法的低通滤波器的原理图；
[0020]图4为本专利技术的谐波提取方法的单次谐波提取原理图；
[0021]图5为本专利技术的谐波提取方法的滑窗DFT基本算法的原理图；
[0022]图6为本专利技术的谐波提取方法的基波正序无功提取原理图；
[0023]图7为本专利技术的谐波提取方法的滑窗滤波器的基波正序无功的应用流程图；
[0024]图8为本专利技术的谐波提取方法的基波负序无功提取的原理图；
[0025]图9为本专利技术的谐波提取方法的滑窗滤波器的基波正序无功的工作原理图；
[0026]图10为本专利技术的谐波提取方法的基波零序无功提取的原理图；
[0027]图11为本专利技术的谐波限流方法的单次谐波有效值限流流程图；
[0028]图12为本专利技术的谐波限流方法的单次谐波有效值限流的运算过程图；
[0029]图13为本专利技术的谐波限流方法的总谐波有效值限流的运算过程图；
[0030]图14为本专利技术的谐波限流方法的总谐波峰值的运算过程图；
[0031]图15为本专利技术的谐波限流方法的谐波源的调试流程图；
[0032]图16为本专利技术的谐波限流方法的振幅和相位调节流程图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图和以下实施例对本专利技术的有源电力滤波器的谐波提取及限流方法进一步的详细说明。
[0034]实施例
[0035]在某些实施例中，结合图1所示，有源电力滤波器的谐波提取及限流方法包括如下步骤：
[0036]A：判断线路连接方式为三相三线或三相四线，再判断电流提取方式为无功提取、全谐波提取、单次谐波提取或无功和单次组合谐波提取；
[0037]B：在判断线路连接方式为三相三线，谐波提取方式为全谐波或单次谐波提取时，对提取到的的电流谐波进行限流；
[0038]C：重复多次周期性的提取单次电流谐波的RMS限流值；
[0039]D：比较每次提取的单次电路谐波RMS限流值是否超过设定的单次最大RMS限流值，得出每次电流谐波RMS限流值；
[0040]E：将多次提取的单次电流谐波进行求和，得出总谐波RMS限流值和总谐波peak限流值，进而发出限流后的补偿总电流指令；
[0041]F：比较总谐波RMS限流值是否超过设备允许输出的最大RMS限流值，得出合理的总谐波RMS限流值；
[0042]G：将三相电流中每相线路的总谐波peak限流值与总谐波peak限流值进行比较，削平每相线路的过流部分，得出三相电流的总谐波peak限流值。
[0043]参照图2
‑
图10所示，详细描述有源电力滤波器的谐波提取方法，
[0044]在上述步骤的基础上进一步的进行描述，
[0045]A1：将采样到的三相负载电流i[R/S/T]经坐标变换到d
‑
q坐标系下；
[0046]A2：将d轴上的电流id取一个工频周期的平均值，即负载电流的有功分量i
d
‑1；
[0047]A3：将q轴上的电流iq取一个工频周期的平均值，即负载电流的基波正序无功分量i
q
‑1；
[0048]A4：得出负载电流的谐波分量，即：
[0049]i
d
‑
h
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种有源电力滤波器的谐波提取及限流方法，其特征在于：至少包括如下步骤：A：判断线路连接方式为三相三线或三相四线，再判断电流提取方式为无功提取、全谐波提取、单次谐波提取或无功和单次组合谐波提取；B：在判断线路连接方式为三相三线，谐波提取方式为全谐波或单次谐波提取时，对提取到的的电流谐波进行限流；C：重复多次周期性的提取单次电流谐波的RMS限流值；D：比较每次提取的单次电路谐波RMS限流值是否超过设定的单次最大RMS限流值，得出每次电流谐波RMS限流值；E：将多次提取的单次电流谐波进行求和，得出总谐波RMS限流值和总谐波peak限流值，进而发出限流后的补偿总电流指令；F：比较总谐波RMS限流值是否超过设备允许输出的最大RMS限流值，得出合理的总谐波RMS限流值；G：将三相电流中每相线路的总谐波peak限流值与总谐波peak限流值进行比较，削平每相线路的过流部分，得出三相电流的总谐波peak限流值。2.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的谐波提取及限流方法，其特征在于：上述步骤A还包括：A1：通过瞬时无功算法提取全谐波，滤除有功和基波正序无功，对全谐波中的基波负序无功电流进行提取；A2：DSP0将采样到的三相负载电流i[R/S/T]经坐标变换到d
‑
q坐标系下；A3：将d轴上的电流id取一个工频周期的平均值，即负载电流的有功分量i
d
‑1；A4：将q轴上的电流iq取一个工频周期的平均值，即负载电流的基波正序无功分量i
q
‑1；A5：得出负载电流的谐波分量，即：i
d
‑
h
＝i
d
‑
i
d
‑1，i
q
‑
h
＝i
q
‑
i
q
‑1。3.根据权利要求2所述的有源电力滤波器的谐波提取及限流方法，其特征在于：上述瞬时无功算法提取为全谐波，提取后经过一个低通滤波器，谐波补偿全响应时间<1ms，将引起震荡的高次谐波成份滤除掉，即对引起震荡的高次谐波不予补偿。4.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的谐波提取及限流方法，其特征在于：谐波补偿全响应时间：奇次谐波为10ms，偶次谐波为20ms，上述步骤B还包括：B1：采用滑窗DFT算法提取单次谐波，对单次谐波的基波零序无功电流进行提取；B2：DSP0将采样到的三相负载电流i[R/S/T]经坐标变换到α
‑
β坐标系下；B3：将α或β轴上的电流i
α
或i
β
经DFT算法求出An和Bn；B4：根据傅立叶级数展开式，即可求出某次谐波分量i
n
。5.根据权利要求1所述的有源电力滤波器的谐波提取及限流方法，其特征在于：上述步骤D还包括：D1：设定单次最大RMS限流值；D2：提取的RMS限流值不大于单次最大RMS限流值时，则提取结果不变，作为该次电流谐波RMS限流值进行输出；D3：提取的R...
【专利技术属性】
技术研发人员：周文罕，张继征，陈子栋，
申请(专利权)人：帝森克罗德集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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