一种有源型谐波治理装置直流侧电压控制优化方法

摘要

本发明公开了一种有源型谐波治理装置直流侧电压控制优化方法，该方法具有如下特点：利用电流环生成的调制波信号，以一个系统周期内的最大调制比M_max为控制对象，通过在传统电流电压双闭环控制器的基础上增加一级直流侧电压参考值调节环，改变直流侧参考电压为实现对直流侧电压的动态调节，在满足补偿精度要求的前提下，最大限度地降低系统的功率损耗，从而使得APF补偿系统的综合性能达到最优。当谐波补偿指令电流急剧增加导致调节器输出的直流侧电压参考值高于直流侧电容可承受电压的上限值时，立即对补偿指令电流进行限幅，从而保证系统的安全稳定运行。本发明可以实现APF对功率损耗和补偿精度的综合优化，具有很好的可行性和实用价值。

主权项

一种有源型谐波治理装置直流侧电压控制优化方法，其特征在于：控制器包括谐波检测单元、电流内环单元、电压外环单元、直流侧电压调节单元和PWM脉冲宽度调制单元；所述直流侧电压调节单元包括最大调制比检测单元和直流侧参考电压调节单元；所述谐波检测单元采集网侧电压以及负载电流计算输出谐波补偿指令电流谐波补偿指令电流与电压外环单元的输出端的基波有功指令电流求和形成总指令电流总指令电流与桥臂电流i_C求差后得到二者之间的偏差形成调制波信号；将调制波信号与载波信号输入最大调制比检测单元中获得一个系统周期的最大调制比M_max；将一个系统周期的最大调制比M_max作为控制对象输入至直流侧参考电压调节单元中，根据输入的系统周期的最大调制比M_max的值动态调整获得下一个系统周期的直流侧参考电压；当前系统周期的直流侧参考电压与当前直流侧电压测量值U_dc求差后输入电压外环单元中，电压外环单元的输出端生成基波有功指令电流所述PWM脉冲宽度调制单元接收调制波信号和载波信号并进行调制后作为逆变器的驱动脉冲信号输入逆变器；在控制器中还包括输出限幅单元，所述输出限幅单元设置在谐波检测单元的输出端，当检测到一个系统周期的直流侧参考电压大于直流侧电容的可承受的电压上限时，输出限幅单元对谐波补偿指令电流进行限幅至额定补偿电流；所述的一种有源型谐波治理装置直流侧电压控制优化方法，将第k个系统周期的最大调制比输入至直流侧参考电压调节单元中，从而获得第k+1个系统周期的直流侧参考电压为：$U_{dc\_ref}^{(k+1)}=U_{dc}^{\left(k\right)}*M_{\max }^{\left(k\right)}/M_{ref}$式中，为第k个系统周期的直流侧电压测量值，为第k个系统周期的最大调制比，M_ref为调制比参考值。