有源电力滤波器的变流器直流侧电压闭环控制方法和系统技术方案

有源电力滤波器的变流器直流侧电压闭环控制方法，含有基于瞬时无功功率理论的有功电流ｉ↓［ｐ］、无功电流ｉ↓［ｑ］谐波检测的步骤，其特征在于：它是一种在检测出第Ｎ次谐波有功和无功电流的直流分量＊↓［ｐｎ］、＊↓［ｑｎ］后，再经过加入了延迟补偿角Δθ的特殊变换矩阵Ｃ↓［Δθ］以求出两相坐标系电流ｉ↓［αｎ］、ｉ↓［βｎ］后，再从中减去直流侧电压调节信号Δｉ↓［ｐ］以使得补偿电流信号ｉ↓［ａｎ］、ｉ↓［ｂｎ］、ｉ↓［ｃｎ］中含有一定的基波有功电流的方法，是一种建立在延迟预测补偿的选择性谐波检测基础上的直流侧电压控制方法，其中直流电压调节信号Δｉ↓［ｐ］是变流器直流侧电容电压给定值Ｕ↓［ｄｃｒ］和上述电容电压反馈值Ｕ↓［ｄｃｆ］的差，再经过一个ＰＩ调节器而得到的，它依次含有以下步骤： （１）把相电压ｅ↓［ａ］经倍频器Ｎ倍频后通过锁相环和正、余弦发生电路得到与ｅ↓［ａ］同相位的正弦信号ｓｉｎ ｎωｔ和对应的余弦信号ｃｏｓ ｎωｔ，从而得到变换矩阵Ｃ↓［ｎ］： ＊＊＊ （２）把三相电流ｉ↓［ａ］、ｉ↓［ｂ］、ｉ↓［ｃ］经过３Ｓ／２Ｒ（三相静止坐标系／两相旋转坐标系）变换，变换成静止的α、β两相坐标系的电流ｉ↓［α］、ｉ↓［β］： ＊＊＊，Ｃ↓［３２］是变换矩阵； （３）把两相电流ｉ↓［α］、ｉ↓［β］经过变换矩阵Ｃ↓［ｎ］得出在两相旋转坐标系下的各次谐波电流的有功和无功电流分量： ＊＊＊ （４）把各次谐波的有功和无功电流分量ｉ↓［ｐｎ］、ｉ↓［ｑｎ］经低通滤波器ＬＰＦ滤波得出第Ｎ次谐波有功和无功电流的直流分量＊↓［ｐｎ］、＊↓［ｑｎ］，再经过加入补偿角Δθ的特殊变换矩阵Ｃ↓［Δθ］求出两相坐标系下的电流ｉ↓［αｎ］、ｉ↓［βｎ］： ＊＊＊ 其中，Δθ＝ｎωΔＴ；ΔＴ为补偿的时间间隔； （５）求出Ｕ↓［ｄｃｒ］、Ｕ↓［ｄｃｆ］之差经过ＰＩ调节器得到直流侧电压调节信号Δｉ↓［ｐ］； （６）负反馈叠加求出两相坐标系下第Ｎ次谐波电流的补偿信号为： ＊＊＊ （７）最终得出含有基波有功电流分量的第Ｎ次谐波电流补偿信号ｉ↓［ａｎ］、ｉ↓［ｂｎ］、ｉ↓［ｃｎ］： ＊＊＊ 步骤（２）－（７）在数字信号处理器ＤＳＰ中进行。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

有源电力滤波器的变流器直流侧电压闭环方法及系统属于有源电力滤波器
有源电力滤波器系统由两大部分组成，如附图说明图1所示，即指令电流运算电路和补偿电流发生电路(补偿电流发生电路由电流跟踪控制电路、驱动电路和主电路三个部分构成)。由图1中可以看出补偿电流发生电路是并联型有源电力滤波器中一个重要的组成部分。补偿电流发生电路由电压型PWM变流器(主电路)及其相应的驱动电路、电流跟踪控制电路组成。为了保证其有良好的补偿电流跟随性能，必须将变流器直流侧电容的电压控制为一个适当的值。在电力电子领域中，对于直流侧电压进行控制的传统方法是为直流侧的电容再提供一个单独的直流电源，一般是通过一个二极管整流电路来实现的。这种方法虽然能够达到控制直流侧电容电压的目的，但是需要另外设立一套电路，从而增加了整个系统的复杂程度，也增加了系统的成本、损耗等等。在有源电力滤波器的系统实现中，对于直流侧电容电压的控制只需要通过对主电路进行适当地控制就可以实现了。对直流侧电压Udc的控制是通过指令电流运算电路中直流控制部分结合补偿电流发生电路来实现的。由于直流侧电容电压控制是结合谐波电流检测环节来完成的，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.有源电力滤波器的变流器直流侧电压闭环控制方法，含有基于瞬时无功功率理论的有 功电流ip、无功电流iq谐波检测的步骤，其特征在于：它是一种在检测出第N次谐波有功 和无功电流的直流分量 ipn、 iqn后，再经过加入了延迟补偿角Δθ的特殊变换矩阵CΔθ以求 出两相坐标系电流iαn、iβn后，再从中减去直流侧电压调节信号Δip以使得补偿电流信号 ian、ibn、icn中含有一定的基波有功电流的方法，是一种建立在延迟预测补偿的选择性谐 波检测基础上的直流侧电压控制方法，其中直流电压调节信号Δip是变流器直流侧电容电压 给定值Udcr和上述电容电压反馈值Udcf的差，再经过一个PI调节器而得到的，它...

【技术特征摘要】
1.有源电力滤波器的变流器直流侧电压闭环控制方法，含有基于瞬时无功功率理论的有功电流ip、无功电流iq谐波检测的步骤，其特征在于它是一种在检测出第N次谐波有功和无功电流的直流分量ipn、iqn后，再经过加入了延迟补偿角Δθ的特殊变换矩阵CΔθ以求出两相坐标系电流iαn、iβn后，再从中减去直流侧电压调节信号Δip以使得补偿电流信号ian、ibn、icn中含有一定的基波有功电流的方法，是一种建立在延迟预测补偿的选择性谐波检测基础上的直流侧电压控制方法，其中直流电压调节信号Δip是变流器直流侧电容电压给定值Udcr和上述电容电压反馈值Udcf的差，再经过一个PI调节器而得到的，它依次含有以下步骤(1)把相电压ea经倍频器N倍频后通过锁相环和正、余弦发生电路得到与ea同相位的正弦信号sin nωt和对应的余弦信号cosnωt，从而得到变换矩阵CnCn=-sinnωtcosnωtcosnωtsinnωt;]]>(2)把三相电流ia、ib、ic经过3S/2R(三相静止坐标系/两相旋转坐标系)变换，变换成静止的α、β两相坐标系的电流iα、iβiαiβ=C32·iaibic,]]>C32是变换矩阵；(3)把两相电流iα、iβ经过变换矩阵Cn得出在两相旋转坐标系下的各次谐波电流的有功和无功电流分量ipniqn=Cn·iαiβ=Cn·C32·iaibic;]]>(4)把各次谐波的有功和无功电流分量ipn、iqn经低通滤波器LPF滤波得出第N次谐波有功和无功电流的直流分量ipn、iqn，再经过加入补偿角Δθ的特殊变换矩阵CΔθ求出两相坐标系下的电流iαn、iβniαniβn=CΔθ&CenterD...

【专利技术属性】
技术研发人员：王灏，杨耕，徐文立，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：