三相四线有源滤波器开关信号预测控制方法

摘要

本发明公开了一种三相四线有源滤波器开关信号预测控制方法，包括以下步骤：步骤1：采集信号，并计算参考电流信号I_ref：参考电流信号的计算公式为I_ref＝I_pref*sinωt+I_dc-pref/3+I_h；步骤2：计算下一时刻的开关时间T_K+1；或采用下式计算：步骤3：根据T_K+1控制三电平逆变桥中的每相的开关器件。该三相四线有源滤波器开关信号预测控制方法根据有源滤波器的单相状态预测下一控制周期的开关状态，易于实施，响应速度快。

主权项

1.一种三相四线有源滤波器开关信号预测控制方法，所述的三相四线有源滤波器由双电容、三电平逆变桥和两级LC输出滤波器组成；双电容为第一电容和第二电容组成的串联支路；第一电容与第二电容的连接点接三相四线电网的中线；双电容与三电平逆变桥的三个桥臂并联，三电平逆变桥的输出端经两级LC输出滤波器与电网连接；两级LC输出滤波器为前级LC输出滤波器和后级LC输出滤波器；其特征在于，对A、B、C三相采用分相控制，包括以下步骤：步骤1：采集信号，并计算参考电流信号I_ref：所采集的信号包括三电平逆变桥的输出电压U_inv，电网电压U_S，前级LC输出滤波器中电感上的电流I_inv、后级LC输出滤波器中电感上的电流I_L、前级LC输出滤波器中电容输出的电流I_C1、后级LC输出滤波器中电容输出的电流I_C2，第一电容电压U_CD1和第二电容电压U_CD2；参考电流信号的计算公式为I_ref=I_pref*sinωt+I_dc-pref/3+I_h；其中：I_h为负载谐波电流，通过对负载电流进行同步变换得到；I_pref为U_CD1+U_CD2-U_DCref经第一PI控制器后的输出量；其中U_DCref为电容电压参考值；ω为电网电压基波频率；I_dc-pref为用于稳定电容电压的有功电流，I_dc-pref为U_CD1-U_CD2经第二PI控制器的输出量；步骤2：计算下一控制周期的开关时间T_K+1；$T_{K+1}=(U_s+L_1\frac{I_{\mathrm{ref}}-I_{\mathrm{inv}}-I_{C1}-I_{C2}}{T}+L_2\frac{I_{\mathrm{ref}}-I_L-I_{C1}}{T})/U_{\mathrm{CD}1};$其中T为控制周期；L₁、L₂分别为滤波器的前级、后级的电感值；判断T_K+1<0是否成立，如果成立，按下式更新T_K+1，否则保持T_K+1不变：$T_{K+1}=(U_s+L_1\frac{I_{\mathrm{ref}}-I_{\mathrm{inv}}-I_{C1}-I_{C2}}{T}+L_2\frac{I_{\mathrm{ref}}-I_L-I_{C1}}{T})/U_{\mathrm{CD}2};$步骤3：根据T_K+1控制三电平逆变桥中的每相的开关器件。