发明属于直流侧控制领域,尤其涉及一种基于下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略的有源电力滤波器直流侧电压控制方法。
背景技术:
随着各种电力电子器件等非线性负载在工业中的广泛应用,电网中谐波污染问题曰益严重。谐波问题极大地威胁着电气装置的稳定性与安全性。由于apf相比传统无源滤波器具有体积小、应用灵活、滤波性能好等特点,在理论和实际应用中得到了快速发展。apf实际是以电流环为内环、直流侧电压为外环的双闭环系统。直流侧电压的控制直接决定着控制效果。
apf直流侧电容电压控制方法主要有两种:①通过二极管整流电路给直流侧电容提供单独直流电源,该方法需另设电路增加了系统复杂程度和成本;②通过适当的控制方法使得apf与电网直接实现能量的交换从而控制直流侧电压,现在主要的控制方法是pid控制调节方法,如神经网络pid、模糊pid等,虽然这些方法可达到预期效果,但难以实时整定且很难保证电压稳定性。
技术实现要素:
本发明就是针对上述问题,设计了一种新型有源电力滤波器直流侧电压控制方法,该方法是基于下垂调节器与反推自适应控制相结合的控制策略的控制方法,直流侧电压控制是电网电压先通过旋转坐标变换再经下垂调节器获得直流侧电容参考电压,然后通过反推自适应控制器得到需要补偿的瞬时有功电流。
本发明采用的技术方案是,一种新型有源电力滤波器直流侧电压控制方法,包括下垂调节器、反推自适应控制器、逆变器控制电路。所述的下垂调节器,主要是针对传统直流侧电压控制缺点,采用电网电压与电流经过下垂调节器来获取参考电压。
所述的反推自适应控制器,主要是通过递归的方式得到一系列虚拟信号,能有效改善控制过程的过渡品质。
所述的逆变器控制电路,采用数字信号处理器tms320f28335dsp和可编程逻辑器件fpga,逆变器功率器件采用英飞凌型号fp100r12wkt4的igbt,额定电压为1200v,额定电流为100a。
本发明的有益效果是,该新型有源电力滤波器直流侧电压控制方法,对比传统pi控制,采用下垂调节器与反推自适应控制相结合的方法具有良好的动态性能,易于实现,并且提高了直流侧电压控制的稳定性。同时还减小了电流跟踪误差,提高了电压利用率,加快了动态响应速度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。本发明保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本发明的原理图。
具体实施方式
如图所示,本发明的新型有源电力滤波器直流侧电压控制方法,包括下垂调节器、反推自适应控制器、逆变器控制电路。
所述的下垂调节器,主要是针对传统直流侧电压控制缺点,采用电网电压与电流经过下垂调节器来获取参考电压。当电网电压过髙时,通过下垂调节器提高直流侧电压,从而保证apf补偿性能;当电网电压过低时,通过下垂调节器降低直流侧电压,从而降低apf功耗。
所述的反推自适应控制器,主要是通过递归的方式得到一系列虚拟信号,能有效改善控制过程的过渡品质。由于下垂调节器仅实现了功率损耗与补偿性能之间的平衡优化,反推自适应控制引入了功率损耗控制间接地使得下垂调节器的控制达到最佳效果。
所述的逆变器控制电路,采用数字信号处理器tms320f28335dsp和可编程逻辑器件fpga,逆变器功率器件采用英飞凌型号fp100r12wkt4的igbt,额定电压为1200v,额定电流为100a。由dsp完成电压、电流采样、基波运算、电流闭环控制等处理功能,由fpga完成dsp之间通信和电压、电流保护。
以上关于本发明的具体描述,没有局限性,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本发明的保护范围之内。