一种单相并联型有源电力滤波器的非线性切换控制方法

摘要

本发明涉及一种单相并联型有源电力滤波器的非线性切换控制方法，其步骤为：1)建立其切换系统误差模型；2)使用线性系统理论的方法计算每个子系统的李亚谱诺夫函数V＝x^TPx，然后判断：①判断每个子系统是否运动在区域；如果运动在该区域，说明该子系统是收敛的，系统的状态变量是趋于零的，则使切换系统应该切换到相应的子系统，此时系统的控制输入，其中，arg表示取满足表达式的下标；②如果两个子系统都运动在该区域中，说明此时两个子系统都是收敛的，两个子系统均可以使系统的状态变量趋于零，则计算，使切换系统切换到控制输入决定的子系统，以保证APF的收敛速度是最快的；3)在控制输入u(t)的作用下，APF实现对电网中谐波电流的精确补偿。

主权项

1.一种单相并联型有源电力滤波器的非线性切换控制方法，其特征是，1)首先分析由于主电路功率器件的通断造成的APF分段线性切换特性，根据实际电路参数，建立其切换系统模型其中A_i是系数矩阵，b是常数矩阵，两个矩阵都是由实际电路参数决定，x是状态变量，是由APF补偿电流和直流侧电压组成；并且通过APF的补偿目标，建立其切换系统误差模型误差状态变量Δx是由两个误差组成的，分别是APF补偿电流和其期望的参考信号，以及直流侧电压和其期望的参考值之间的误差；2)针对APF切换系统误差模型，设计模型的控制输入u(t)，使APF切换系统误差模型在零处稳定，误差趋于零，此时APF的补偿电流跟踪期望的参考信号，直流侧电压可以稳定在期望值，从而保证APF的补偿效果，首先根据APF分段线性的性质，使用线性系统理论的方法计算每个子系统的李亚谱诺夫函数V_i＝x^TP_ix，即求解不等式其中I是单位矩阵，然后判断：①判断每个子系统是否运动在区域如果有子系统运动在该区域，说明该子系统是收敛的，系统的误差状态变量是趋于零的，则使切换系统应该切换到相应的子系统运动，此时系统的控制输入其中，arg表示取满足表达式的下标；②如果子系统都运动在该区域中，说明此时两个子系统都是收敛的，两个子系统均可以使系统的状态变量趋于零，则计算使切换系统切换到控制输入决定的子系统，以保证APF的收敛速度是最快的；3)根据上述方法得到的控制输入u(t)，控制APF主电路功率器件的通断，APF实现对电网中谐波电流的精确补偿。