[发明专利]一种有源滤波器的控制方法

摘要

本发明公开了一种有源滤波器的控制方法，涉及APF(有源滤波器)的一种控制方法，特别涉及对APF输出电流和指令电流的预测方法，将指令电流和APF输出电流通过一拍预测代入无源控制律中；无源控制器经过运算生成调制波，经过PWM调制后，产生控制APF开关管的脉冲信号。指令电流通过一阶线性插值进行预测，APF输出电流则是利用基于APF离散数学模型的卡尔曼最优预测获得下一个采样时刻的预测值。通过对指令电流和APF输出电流的预测可以抵消数字系统固有的采样延时，提升有源滤波器的补偿性能。

主权项

1.一种有源滤波器的控制方法，其特征在于，将指令电流和APF输出电流通过一拍预测代入无源控制律中；无源控制器经过运算生成调制波，经过PWM调制后，产生控制APF开关管的脉冲信号；指令电流通过一阶线性插值进行预测，APF输出电流则利用基于APF离散数学模型的卡尔曼最优预测获得下一个采样时刻的预测值，具体步骤如下：步骤1)、将负载的谐波电流和有源滤波器输出电流经过park变换，生成的dq分量作为控制器的输入，其中park变换角由负载电压锁相环节产生，所述控制器包括负载谐波电流与有源滤波器输出电流的预测环节和无源控制环节；步骤2)、负载谐波电流dq分量经过一阶线性插值预测下一个采样时刻的电流；步骤3)、建立有源滤波器在dq同步旋转坐标系下离散数学模型，采用卡尔曼最优预测，预测有源滤波器输出电流下一个采样时刻的电流；步骤4)、将负载谐波电流预测值和有源滤波器输出电流的预测值作为无源控制器输入，基于有源滤波器dq同步旋转坐标系下离散数学模型，建立有源滤波器误差动力学方程，通过设计注入阻尼建立含注入阻尼的误差动力学方程，求解该方程获得无源控制律，所得的无源控制律为：步骤5)、无源控制器输出经过park反变换作为调制波，再与载波比较产生驱动脉冲，其中park反变换角由负载电压锁相环产生；分别为负载谐波电流dq分量k+1拍的预测值；分别为APF输出补偿电流dq分量k+1拍的预测值；u_sd(k)、u_sq(k)分别为APF与系统连接点电压的dq分量第k拍的值；L为APF与系统之间连接电抗器的电感值；R为APF与系统之间连接电抗器的电阻值；R_d1、R_d2为设置的d轴和q轴的阻尼系数；T_s为控制器控制周期；u_d(k)、u_q(k)为生成的调制波的d轴和q轴分量第k拍的值。