一种直流侧电压自适应调节的APF电流预测控制算法

摘要

一种直流侧电压自适应调节的APF电流预测控制算法，属于APF电流预测控制算法。该控制算法：一、由APF的8种开关状态得可输出的8个电压矢量；二、根据采样信号计算待补偿电流矢量i_h、电网电压矢量e和补偿电流矢量i_c；三、根据系统工况计算APF需要的直流侧电压参考值及补偿电流参考值i^*，自适应控制直流侧电压；四、对8个开关状态S_n分别作用下APF可输出的补偿电流进行预测；五、根据各补偿电流预测值与参考值i^*的差值对开关状态进行选择并应用于各开关器件。优点：算法结构简单，可根据系统工况的变化实时调整直流侧电压，在保证APF输出性能的同时保持了较小的电流纹波和功率损耗，提升了APF补偿性能。

主权项

一种直流侧电压自适应调节的APF电流预测控制算法，其特征是：该控制算法包括如下步骤：步骤一、设APF三相桥臂的开关状态函数分别为S_a、S_b、S_c，三相桥臂的上桥臂开关器件开通以1表示，下桥臂开关器件开通以0表示，两电平APF共可产生8种开关状态，对开关状态进行αβ变换表示为矢量形式S_n(n＝0～7)，由8种开关状态得到APF可输出的8个电压矢量v_n(n＝0～7)；步骤二、由三相待补偿电流i_ha、i_hb、i_hc得待补偿电流矢量i_h，由三相电网电压e_a、e_b、e_c得电网电压矢量e，由APF输出的三相补偿电流i_ca、i_cb、i_cc得补偿电流矢量i_c；步骤三、根据电网电压矢量e以及待补偿电流矢量i_h，计算每个采样周期内APF需要的直流测电压并提取在一个工频周期内的幅值，得到直流侧电压参考值然后将直流侧电压实际值V_dc与参考值之间的误差经比例放大后乘以电网电压e，再与待补偿电流i_h叠加，作为补偿电流参考值i^*；步骤四、根据电网电压e、补偿电流i_c以及直流侧电压V_dc，计算8个开关状态S_n分别作用下APF可输出的补偿电流预测值步骤五、根据价值函数，在8个开关状态S_n中，选择使补偿电流预测值与参考值i^*最接近的开关状态，控制APF向电网注入补偿电流，使电源只输出基波电流或基波有功电流，实现动态补偿。