本發(fā)明屬于諧波電流控制領(lǐng)域，尤其涉及一種基于間接電流控制策略的并聯(lián)型有源電力濾波器。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，各種諧波源產(chǎn)生的諧波也對電力系統(tǒng)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。尤其電力電子裝置等非線性負(fù)載的日益廣泛應(yīng)用，其產(chǎn)生的諧波和無功對電質(zhì)量產(chǎn)生了很大的影響，也就產(chǎn)生了電能質(zhì)量這一概念。改善電能質(zhì)量對于電網(wǎng)和電器設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，保障產(chǎn)品質(zhì)量以及人民生產(chǎn)生活的正常運(yùn)行等均有重要意義。
針對以上問題，目前常用的解決方案是使用濾波器，常用的濾波器主要有無源濾波器和有源電力濾波器，無源濾波器結(jié)構(gòu)簡單且成本較低，但是其補(bǔ)償能力在很大程度上依賴于電網(wǎng)的阻抗，因此很有可能引起共振問題。并聯(lián)型有源電力濾波器能夠補(bǔ)償許多種非線性負(fù)載造成的諧波，并且在負(fù)載突變時能夠提供較快的反應(yīng)。
典型的并聯(lián)型有源電力濾波器包括指令電流運(yùn)算電路、電流跟蹤控制電路、驅(qū)動電路及主電路。傳統(tǒng)的控制方法中要求檢測諧波電流，產(chǎn)生參考電流并要求濾波器電流能夠?qū)崟r跟隨參考電流，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資成本大，控制性能受多方面的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明就是針對上述問題，提出基于間接電流控制策略的電流控制方法，即不需要進(jìn)行負(fù)載電流測量與諧波檢測，而是直接在電網(wǎng)側(cè)提取電網(wǎng)電流，并將比例積分與矢量比例積分控制器結(jié)合使用以對電網(wǎng)電流進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種并聯(lián)型有源電力濾波器，包括主電路模塊、功率開關(guān)驅(qū)動模塊、DSP開發(fā)板、電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)以及鎖相環(huán)。
所述的主電路采用三相全控橋電路，全控器件采用IGBT，其具有輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、工作頻率高、耐壓耐流大及驅(qū)動功率小等優(yōu)點(diǎn)。
所述間接電流控制策略的有源電力濾波器系統(tǒng)由兩個控制環(huán)組成，電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)。
所述電壓外環(huán)實(shí)際上是比例積分-諧振控制器，PI控制器的目的在于調(diào)節(jié)基頻電流，比例諧振（ProportionResonance，PR）控制器用來調(diào)節(jié)諧波電流。
所述電流內(nèi)環(huán)為PI-VPI控制器，用來調(diào)節(jié)電網(wǎng)電流，有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電流信號正弦化，并且能夠調(diào)節(jié)高頻諧波電流信號。
所述鎖相環(huán)（PhaseLockingLoop，PLL）對于任意一個與電網(wǎng)相連的變換器來說都是必不可少的組成部分，它用來跟蹤電網(wǎng)電壓的相位。
本發(fā)明的有益效果是，利用本發(fā)明的電流控制策略，可以在不進(jìn)行諧波電流檢測的情況下，有效地實(shí)現(xiàn)諧波補(bǔ)償。其結(jié)構(gòu)簡單，控制性能好，并且能夠節(jié)約成本。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
圖1是本發(fā)明電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖所示，本發(fā)明包括包括主電路模塊、功率開關(guān)驅(qū)動模塊、DSP開發(fā)板、電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)以及鎖相環(huán)。
所述的主電路采用三相全控橋電路，全控器件采用IGBT，其具有輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好、工作頻率高、耐壓耐流大及驅(qū)動功率小等優(yōu)點(diǎn)。以IGBT為基本功率開關(guān)元件，構(gòu)成三相逆變器的專用功能模塊。
所述間接電流控制策略的有源電力濾波器系統(tǒng)由兩個控制環(huán)組成，電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)。電壓外環(huán)旨在保持有源電力濾波器直流側(cè)電壓恒定，跟隨參考電壓，并且能夠幫助有源電力濾波器對負(fù)載突變情況作出響應(yīng)，以維持系統(tǒng)穩(wěn)定，其輸出作為基頻旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的參考有功電流；電流內(nèi)環(huán)使用PI-VPI電流控制器，其輸出作為有源電力濾波器的控制信號。
所述電壓外環(huán)實(shí)際上是比例積分-諧振控制器，旨在保持有源電力濾波器直流側(cè)電壓恒定。其中，PI控制器的目的在于調(diào)節(jié)基頻電流，比例諧振（ProportionResonance，PR）控制器用來調(diào)節(jié)諧波電流。
所述電流內(nèi)環(huán)為PI-VPI控制器，用來調(diào)節(jié)電網(wǎng)電流，有效實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電流信號正弦化，并且能夠調(diào)節(jié)高頻諧波電流信號。PI-VPI的主要優(yōu)點(diǎn)在于無論低頻還是高頻，都可以獲得很高增益，從而能夠確保在補(bǔ)償諧波電流時獲得零穩(wěn)態(tài)誤差。
所述鎖相環(huán)（PhaseLockingLoop，PLL）對于任意一個與電網(wǎng)相連的變換器來說都是必不可少的組成部分，它用來跟蹤電網(wǎng)電壓的相位。為了克服電網(wǎng)電壓中包諧波的非正弦信號對PLL的影響，本發(fā)明在鎖相環(huán)前面加入帶通濾波器（BandPassFilter，BPF），使得電網(wǎng)電壓中只有基頻信號可以通過BPF，從而提高PLL的準(zhǔn)確性。
以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，沒有局限性，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。