本發明專利技術涉及一種電壓不平衡下三相四開關并聯型APF控制方法，它的步驟為：步驟一：建立三相四開關APF典型拓撲，確定同步信號Usyn：步驟二：在同步信號離散化的基礎上，借助下式計算A相相對同步信號的相角差φa：步驟三：按照前述方法，求取B相相對其同步信號的相角差φb；步驟四：根據APF補償容量確定APF補償電流幅值Im和相對同步信號的相角差確定電流參考值：步驟五：在獲取電流參考值的基礎上，檢測APF直流母線電容電壓差值，作為反饋補償引入電流參考值，從而消弱由直流母線分裂電容電壓差值引起的不平衡對對APF補償性能的影響；步驟六：使用電流跟蹤性PWM控制策略控制APF兩相，第三相自然受控，完成對系統諧波源的補償，最終使得電源電壓與電流波形一致。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種電壓不平衡下三相四開關并聯型APF控制方法。
技術介紹
隨著智能電網技術的發展，光伏發電、風力發電等可再生能源比例的增加，大量中大功率電力電子裝置及非線性設備大量應用，由此產生的諧波和無功問題日益嚴重，有源濾波器(APF)是解決電網諧波和無功功率補償等電能質量問題的有效設備。 目前APF應用研究多是針對三相六開關拓撲展開，相比之下，三相四開關APF結構簡單，器件成本和開關損耗顯著降低，散熱要求和裝置體積也進一步減小；再者由于三相四開關與三相六開關拓撲間的特定內在關系，若三相六開關APF出現一相橋臂故障，可通過容錯控制，切換至三相四開關APF模式，維持系統正常工作。研究三相四開關APF的特殊工作規律，對中低壓領域發展經濟型APF有著積極的意義。目前國內外對三相四開關逆變器應用于APF進行了相應的研究，多集中在諧波和無功的檢測和新型控制方法上，如基于同步參考坐標的dq法，基于瞬時無功功率理論的pq法、ip-iq法，以及pq與ip_iq結合的方法等，這些方法都存在一定的局限性，如準確性不高、算法復雜，難以滿足實時性要求，且很多方法都是以電網電壓平衡為前提，未考慮電壓不平衡情況及短時故障情況下，APF參考值生成方法。以直流側電壓信息的三相四開關APF指令電流確定方法，但該方法需要首先對故障電流進行分類判斷，還需要采用專門的方法檢測正序基波電壓相角信息，計算較為為繁瑣，缺乏通用性。在a ^坐標系下的三相四開關電機驅動裝置中點電壓平衡機理，需經Clark變換和SVPWM控制，實現較為復雜。
技術實現思路
本專利技術的目的就是為了解決上述問題，提供一種電壓不平衡下三相四開關并聯型APF控制方法，它具有使用傳感器少、適合多種不平衡情況的優點。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案I. 一種電壓不平衡下三相四開關并聯型APF控制方法，其特征是，它的步驟為步驟一建立三相四開關APF典型拓撲，通過A相相鄰的線電壓矢量Uab和Uca的關系，確定同步信號Usyn J/): ^產二*(誠+丸)Ja為A相電壓，CO為角頻率，為相角差 * f步驟二 在同步信號離散化的基礎上，借助下式計算A相相對同步信號的相角差cK: H其中，t為米_ 刻，W1為第k+H欠米_ ■'9亥ij，k為采樣序列。步驟三按照前述方法，求取B相相對其同步信號的相角差(K ；步驟四根據APF補償容量確定APF補償電流幅值Im和相對同步信號的相角差確定電流參考值iaref = Imsin(wt-<j5a)ibref = ImSin (cot-2 /3-O，其中，iaref, itof 分別為 A 相和 B 相電流參考值；步驟五在獲取電流參考值的基礎上，檢測APF直流母線電容電壓差值，作為反饋補償引入電流參考值ix = ixref_k (Ucl-Uc2)/2，x = a, b, ixref 為 A 相或 B 相電流參考值，Ucl 和 Uc2 是直流母線分裂電容上電壓值。從而消弱由直流母線分裂電容電壓差值引起的不平衡對對APF補償性能的影響；步驟六使用電流跟蹤性PWM控制策略控制APF兩相，第三相自然受控，完成對系統諧波源的補償，最終使得電源電壓與電流波形一致。本專利技術的有益效果I三相四開關APF拓撲簡單，器件成本和開關損耗顯著降低，且可以作為傳統三相六開關APF的容錯備份，在低電壓領域有著良好的應用前景。2.直流母線中點不平衡引起的偏差最終引起三相輸出電流的畸變，通過本文提出的直流母線中點電壓差值前饋補償算法，可有效抑制直流母線中點電位不平衡對輸出性能的影響。3.以將非線性負載補償為等效線性電阻為目標，以矢量分析為基礎，提出在現有信號檢測基礎上，采用合成法生成APF控制電流參考值的方法。具有原理清晰、所需傳感器數目少、適用于多種電壓不平衡情況的優點。附圖說明圖I為三相四開關APF基本電路拓撲；圖2為直流母線電容電壓差值前饋補償控制流程圖；圖3為電壓不平衡時參考值合成矢量圖；圖4為電壓不平衡情況三相四開關APF電流參考值生成方法原理；圖5為電壓不平衡情況三相四開關APF電流參考值生成方法流程；圖6為補償后的電源電流和直流母線中點電壓差波形；圖7為電容參數差異引起的輸出不平衡的電壓波形；圖8為電壓前饋補償效果波形圖9為電源A相跌落60 %的波形；圖10為電源A、B相跌落60%的波形。 具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步說明。如圖1，一種三相四開關并聯型APF基本電路拓撲結構。它由四個功率開關管和四個二極管組成一個整流橋，其中四個二極管分別并聯在四個開關功率管上，整流橋的兩個輸入端A和B分別通過一個電阻和一個濾波電感與電壓源連接，兩個電容組成的支路和電源ud。支路分別并聯在整流橋的輸出端上，兩個電容的連接點C通過一個電阻和一個濾波電感與電壓源連接。所述三相四開關拓撲，以電感電流和電容電壓作為狀態變量，以電網相電壓作為輸入變量，可以得到如下基本模型本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種電壓不平衡下三相四開關并聯型APF控制方法，其特征是，它的步驟為步驟一建立三相...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張黎，李慶民，譚興國，張麗娜，王冠，龐月龍，于春輝，鄒亮，趙彤，
申請(專利權)人：山東大學，
類型：發明
國別省市：
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