專利名稱：無功負(fù)序諧波電流pi無靜差解耦控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無功負(fù)序諧波電流Pi無靜差解耦控制方法，屬于電工類用戶電 力技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電流PI無靜差解耦控制技術(shù)主要應(yīng)用在配電靜止同步補(bǔ)償器(DSTATC0M)、電力 有源濾波器(APF)等電能質(zhì)量治理裝置的電流直接跟蹤控制中。該項(xiàng)技術(shù)主要針對三角 載波PWM電流控制方法，該方法采用PI調(diào)節(jié)器以增強(qiáng)電流的響應(yīng)速度、減小跟蹤誤差。但 在三相靜止坐標(biāo)系中，由于電流指令為時(shí)變量，因此，無法實(shí)現(xiàn)電流的無靜差跟蹤。為了 克服上述缺點(diǎn)，人們將PI電流跟蹤控制從三相靜止坐標(biāo)系中轉(zhuǎn)換到dqO同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 (Synchronous Reference Frame, SFR)中，如

圖1所示，這樣與SFR同步的電流分量將在SFR 中形成直流量，從而一方面，實(shí)現(xiàn)無靜差控制，另一方面，可增強(qiáng)PI控制的魯棒性。該方法 下，當(dāng)DSTATC0M僅需單獨(dú)補(bǔ)償無功或負(fù)序或某一種次數(shù)的諧波電流時(shí)，可以取得較好的補(bǔ) 償效果，但當(dāng)需要同時(shí)補(bǔ)償上述兩種以上的電流分量時(shí)，由于此時(shí)SFR中不僅包含直流量， 還包含與SFR不同步的電流分量形成的交流量，此時(shí)，依然無法真正實(shí)現(xiàn)PI無靜差控制目 標(biāo)，與三相靜止坐標(biāo)系中的控制效果相當(dāng)。如圖2所示，現(xiàn)有技術(shù)首先利用對稱分量法將三相補(bǔ)償電流iCa、ia、iCc分解為正 序和負(fù)序兩個(gè)部分，然后采用正序、負(fù)序兩套SFR的獨(dú)立電流跟蹤控制方案，此時(shí)，由于正、 負(fù)序電流分別在正、負(fù)序SFR中均表現(xiàn)為直流量，采用PI調(diào)節(jié)器可以實(shí)現(xiàn)對正、負(fù)序電流的 無靜差跟蹤控制。這種方法存在以下問題第一，由于存在正、負(fù)序電流分量的實(shí)時(shí)檢測過程，即對稱分量分解過程，算法復(fù) 雜，且包含90°延時(shí)環(huán)節(jié)，造成實(shí)時(shí)性較差；第二，當(dāng)補(bǔ)償電流中包含諧波電流分量時(shí)，正序和負(fù)序SFR中依然會存在由諧波 電流形成的交流擾動分量，從而不能實(shí)現(xiàn)真正意義上的PI無靜差控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種無功、負(fù)序以及諧波電流 的PI無靜差解耦控制方法，主要用來解決DSTATCOM、APF等電能質(zhì)量治理裝置在補(bǔ)償兩種 或以上的電流(如基波正序無功電流、基波負(fù)序電流、諧波電流)時(shí)，在dqO同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo) 系(SFR)中的各電流分量之間的PI解耦控制以及全部電流分量的無靜差控制問題。按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述無功負(fù)序諧波電流PI無靜差解耦控制方法包 括如下步驟1)運(yùn)用dqo同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，將三相三線制不平衡畸變負(fù)載電流ia、ib、i。從三 相靜止abc坐標(biāo)系中變換到指定的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，所述指定的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系是指m次正序旋 轉(zhuǎn)坐標(biāo)系和m次負(fù)序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，m= 1、2、3、…，并利用低通濾波器將對應(yīng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中 的直流量和交流量分離出來
設(shè)三相三線制任意三相不平衡畸變負(fù)載電流為ia、ib、i。，運(yùn)用對稱分量法表示如 下式
權(quán)利要求
1.無功負(fù)序諧波電流PI無靜差解耦控制方法，其特征是包括如下步驟 1)運(yùn)用dqo同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，將三相三線制不平衡畸變負(fù)載電流ia、ib、i。從三相靜 止abc坐標(biāo)系中變換到指定的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中，所述指定的旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系是指m次正序旋轉(zhuǎn)坐 標(biāo)系和m次負(fù)序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系，m= 1、2、3、…，并利用低通濾波器將對應(yīng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的直 流量和交流量分離出來設(shè)三相三線制任意三相不平衡畸變負(fù)載電流為ia、ib、i。，運(yùn)用對稱分量法表示如下式
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無功負(fù)序諧波電流PI無靜差解耦控制方法，屬于電工類用戶電力技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明主要針對DSTATCOM、APF等電能質(zhì)量治理裝置的電流PI跟蹤控制，在各補(bǔ)償電流分量對應(yīng)的SFR中，通過簡單算法轉(zhuǎn)換，采用消除由其他電流分量形成的交流擾動量的方法，獲得該補(bǔ)償電流分量的直流量，實(shí)現(xiàn)對指令電流的PI無靜差跟蹤。采用該方法，裝置不但能實(shí)現(xiàn)在SFR中對無功或負(fù)序或某次諧波電流分量的單獨(dú)無靜差跟蹤補(bǔ)償，還能實(shí)現(xiàn)對上述各電流分量的綜合PI無靜差補(bǔ)償。相比較于其他SFR中的補(bǔ)償方法，該方法算法簡單，易于工程實(shí)現(xiàn)，不但控制精度高，且由于沒有包含延時(shí)環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。
文檔編號H02J3/01GK102005763SQ201010536148
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者許勝 申請人:江南大學(xué)