专利名称：单相并联型有源滤波器自适应控制方法
技术领域：
本发明涉及一种单相并联型有源滤波器自适应控制技术，属有源滤波器控制技术。
背景技术：
随着国民经济的快速发展和电力电子技术的广泛应用，各种非线性干扰性负荷迅速增长，导致电力系统中谐波电流含量迅速增长，电流波形畸变严重，大大降低了电能质量，增加了线损和用电设备的损耗，系统功率因数急剧降低，对用电设备安全、稳定、经济运行构成潜在的威胁，给周围电气环境带来极大影响。
国内外有源滤波器的设计研究已取得很大的进展，很大数量的产品已经投入市场并取得了成功。随着硬件设备的精度、速度和可靠性的快速发展，对高性能算法和实时控制的要求越来越高，先进控制理论和技术越来越多的应用于有源滤波器。目前对三相电补偿控制的有源滤波器研究较多，但对单相电补偿控制的有源滤波器研究相对较少，国内暂时也没有运用自适应制算法对有源滤波器进行补偿控制的实验和
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发明内容
本发明旨在通过模型参考自适应理论实现对单相并联型有源滤波器(SAPF)的控制，从而实现对畸变电流的补偿，减小和消除电路谐波和无功功率。本发明着重研究了 SAPF参数不确定和存在扰动时的APF (有源滤波器)模型，建立了克服参数不确定和外部扰动未知上界的自适应律，设计了一个自适应控制器使SAPF输出与谐波一致的补偿电流。模型参考自适应控制(ModelReference Adaptive ControI,MRAC)系统包含一个参考模型，模型动态表征了对系统动态性能的理想要求，MRAC力求使被控系统的动态响应与模型的响应相一致。对单相并联型有源滤波器的近似线性动态模型xs =ApXs+BpHs(JU式中，Xs为状态向量，是由有源滤波器电感电流h和电容直流电压Uc经过修正后组成的2X1矩阵；AP为近似的有源滤波器2X2系统矩阵；BP为近似的有源滤波器2X I控制矩阵为待求自适应控制器输出的控制信号。定义一个线性时不变系统Xm= AmXm+Bmr⑵其中，r e R1为参考输入，Xm e R2xi为参考模型的状态变量，Am e R2X2,Bm e R2xi为参考模型的系统矩阵。定义跟踪误差
权利要求
1.一种单相并联型有源滤波器自适应控制方法，其特征是，包括以下步骤 步骤I:建立参考模型； 步骤2 :有源滤波器所在的电力系统中的非线性负载谐波电流ih和有源滤波器输出电感电流k的跟踪误差作为参考模型的控制输入信号r ； 步骤3 :利用参考模型状态变量Xm和有源滤波器模型状态变量Xs的跟踪误差e作为自适应控制器的控制对象； 步骤4 :建立系统的自适应控制器模型，根据自适应控制算法得出自适应控制器模型中的反馈增益和前馈增益。
2.根据权利要求I所述的单相并联型有源滤波器自适应控制方法，其特征是，自适应控制器输出控制信号对单相并联型有源滤波器的四个开关管进行通/断控制，实现电流的补偿。
3.根据权利要求I所述的单相并联型有源滤波器自适应控制方法，其特征是， 对单相并联型有源滤波器的近似线性动态模型 Xs = A pxs + B pus(I) 式中，为状态向量，是由有源滤波器电感电流k和电容直流电压uc经过修正后组成的2X I矩阵；AP为近似的有源滤波器2X2系统矩阵；BP为近似的有源滤波器2X I控制矩阵为待求自适应控制器输出的控制信号； 定义一个线性时不变系统
全文摘要
本发明公开了一种单相并联型有源滤波器自适应控制方法，属有源滤波器控制技术。基于SAPF的近似线性动态模型，利用模型参考自适应理论进行控制，建立控制SAPF跟踪参考模型的自适应律，设计了一个自适应控制器使SAPF输出能补偿电路谐波和无功等电流。本发明的方法能有效对单相SAPF进行控制，精确、迅速的补偿非线性电路的谐波电流和无功功率电流，减小和消除非线性电流畸变和无功功率，改善电路的电流质量。该自适应控制器能使非线性电流畸变改善到国家标准以内，具有很好的经济意义和市场前景。
文档编号H02J3/01GK102832619SQ20121030810
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者费峻涛, 张生磊, 华民刚, 戴卫力 申请人:河海大学常州校区