一种判断电压矢量空间位置的APF系统及判断方法

摘要

本发明公开了一种判断电压矢量空间位置的APF系统，包括由非线性负载、APF主电路及APF控制电路组成的三相交流线路。本发明还公开了利用该APF系统判断电压矢量空间位置的方法，具体包括以下步骤：步骤1：采集电压空间矢量u^*及其在三相静止坐标系abc中的投影u_a^*、u_b^*及u_c^*；步骤2：根据u_a^*、u_b^*及u_c^*的单调增/减趋势将电压空间矢量u^*所在区域划分为12个部分；步骤3：将12个部分转化为逻辑表达式，即完成了对电压矢量空间位置的判断。该方法考虑了电压空间矢量u_s^*在三相静止abc坐标系中的单调递增/递减问题，使得电压空间矢量u_s^*所在区域的划分更为精确；在提高了负载供电可靠性的同时，也显著提高了系统的控制精度，从而切实保障了供电质量。

主权项

判断电压矢量空间位置的方法，其特征在于，采用一种APF系统，其结构为：包括由非线性负载、APF主电路及APF控制电路组成的三相交流线路；所述的非线性负载采用不控整流电路接负载，通过开关K₀、K₁和电阻R₀实现软启动，通过电感L₀实现滤波并接入三相交流线路中；所述的APF主电路采用基于功率开关的全控整流桥，直流侧接电容C实现稳压，交流侧通过开关K₂、K₃和和电阻R₁实现软启动，通过电感L₁滤除高频谐波并接入三相交流线路中；所述的APF控制电路包括与APF主电路、非线性负载和三相交流线路电源侧连接的电压/电流互感器和霍尔传感器；所述电压互感器输入端接三相交流线路的电源侧，输出端通过过零检测电路和AD采样调理电路与主控CPU连接；所述电流互感器的输入端分别接APF主电路侧和非线性负载侧的三相交流线路，输出端通过AD采样调理电路与主控CPU连接；所述主控CPU与驱动电路连接；主控CPU采用TMS320F28335；具体包括以下步骤：步骤1：采集电压空间矢量u^*及其在三相静止坐标系abc中的投影u_a^*、u_b^*及u_c^*；步骤2：根据所述步骤1中u_a^*、u_b^*及u_c^*的单调增/减趋势将电压空间矢量u^*所在区域划分为12个部分，分别为S₁‑S₁₂；具体依据为：在区域S₁中：|u_b^*|<|u_c^*|<|u_a^*|且u_a^*>0；在区域S₂中：|u_b^*|<|u_a^*|<|u_c^*|且u_c^*<0；在区域S₃中：|u_a^*|<|u_b^*|<|u_c^*|且u_c^*<0；在区域S₄中：|u_a^*|<|u_c^*|<|u_b^*|且u_b^*>0；在区域S₅中：|u_c^*|<|u_a^*|<|u_b^*|且u_b^*>0；在区域S₆中：|u_c^*|<|u_b^*|<|u_a^*|且u_a^*<0；在区域S₇中：|u_b^*|<|u_c^*|<|u_a^*|且u_a^*<0；在区域S₈中：|u_b^*|<|u_a^*|<|u_c^*|且u_c^*>0；在区域S₉中：|u_a^*|<|u_b^*|<|u_c^*|且u_c^*>0；在区域S₁₀中：|u_a^*|<|u_c^*|<|u_b^*|且u_b^*<0；在区域S₁₁中：|u_c^*|<|u_a^*|<|u_b^*|且u_b^*<0；在区域S₁₂中：|u_c^*|<|u_b^*|<|u_a^*|且u_a^*>0；步骤3：将所述步骤2划分的12个部分转化为逻辑表达式，即完成了对电压矢量空间位置的判断。