一种考虑电网连接电抗器参数摄动的apf控制算法
【专利摘要】本发明公开一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，主要为了提供一种有效改善电抗器参数摄动和外部干扰对补偿电流精度影响的控制算法。本发明一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，并网控制、直流电压外环PI控制、补偿指令电流检测、总控制指令H∞鲁棒控制、单极性PWM倍频调制等。本算法突破了APF传统PI算法控制效果鲁棒性较差的限制，对APF实际运行时电抗器参数摄动较大的情况，也可实现电流谐波的高精度补偿，同时又能保证APF的快动态响应性能。具有控制简单、谐波滤除率高、具备动态补偿能力等优势，有利于工程应用。
【专利说明】—种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电网电能质量优化【技术领域】，具体涉及一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法。
【背景技术】
[0002]谐波抑制是电力系统安全可靠运行的重要保障。电力系统中的谐波电流通常会引起串联谐振或并联谐振，引起谐波放大，导致危险的过电压和过电流；在发用电设备中，以及输配电线路上造成额外的附加损耗，降低发电，输、配电及用电的效率；造成电压谐波影响其他设备的正常工作；并干扰其通讯系统，降低信号的传输质量。
[0003]APF (有源电力滤波器)是解决中低压配电系统动态谐波抑制的最有效手段，它是基于电流检测和电流注入技术的大功率电力电子装置。与传统滤波装置PF(无源电力滤波器)只能抑制特定次谐波电流相比，APF实现了连续补偿和良好的自适应性，可对频率和大小都变化的谐波进行补偿；具有高度可控性和快速响应性，对补偿对象的变化有极快的响应；受电网阻抗的影响不大，不容易和电网阻抗发生谐振；且可以跟踪电网频率的变化，故补偿性能不受电网频率变化的影响。
[0004]实际运行中，H桥式APF与电网相连电抗器的参数会受电磁兼容及设备温度变化等不确定因素影响，稳态补偿能力会变得不稳定。因此，对APF控制器的设计必须考虑电感值摄动的影响。传统APF多采用基于PI控制器的指令电流跟踪控制策略，其设计多基于电网连接电抗器参数恒定不变假设，虽然思路清晰，便于实现，但存在当系统工作状态或电路参数变化时，控制参数适应性差的问题，同时对PI参数的整定也比较困难。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明提供一种滤波器控制精度高、滤波效率高、动态补偿能力好的一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法。
[0006]为达到上述目的，本发明一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，在三相电网系统的各相分别连接一个单相H桥变流器，所述H桥变流器组成三相有源滤波器APF,所述电网系统分别包括为A相、B相和C相，所述控制算法包括:
[0007]三相电网系统并网控制，分别采样所述电网系统各相的相电压，基于所述的相电压计算得到电网系统的线电压，基于所述的相电压、线电压以及并网控制参数利用并网控制方程得到并网电压指令信号，所述并网控制方程如下:
[0008]
【权利要求】
1.一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，在三相电网系统的各相分别连接一个单相H桥变流器，所述H桥变流器组成三相有源滤波器APF，所述电网系统分别包括为A相、B相和C相，其特征在于，所述控制算法包括: 三相电网系统并网控制，分别采样所述电网系统各相的相电压，基于所述的相电压计算得到电网系统的线电压，基于所述的相电压、线电压以及并网控制参数利用并网控制方程得到并网电压指令信号，所述并网控制方程如下:
2.根据权利要求1所述的一种考虑电网连接电抗器参数摄动的APF控制算法，其特征在于=H00鲁棒控制的电流内环控制方程为
【文档编号】H02J3/01GK103812108SQ201410036499
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】柯圣舟, 陈颖, 沈沉, 陈卫东, 孙艺敏, 杨艺云, 黄秀琼 申请人:清华大学, 广西电网公司