CN102157934A - 一种有源型电能质量治理装置统一控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力电子领域，具体涉及一种有源型电能质量治理装置统一控制方法。通过物理概念的归一化，将容性无功、感性无功、谐波电流和电网不平衡的检测统一起来，针对指令电流，又将电流跟踪的控制方法统一到同一原理下，无需采用多种控制方法的切换，降低了对控制硬件的要求和装置的复杂程度。

Description

一种有源型电能质量治理装置统一控制方法

技术领域

本发明属于电力电子领域，具体涉及一种有源型电能质量治理装置统一控制方法。

背景技术

电能质量治理是电力系统需解决的重要问题。随着第二代电力电子器件的成熟，有源治理装置所占比例越来越大，与无源治理装置比较，有源装置具有动态响应更快、补偿范围更广的优点，有源型电能质量治理装置包含有源滤波器(APF)、静止无功发生器(SVG)、不平衡补偿器等。在开发有源装置时，采用数字式控制器对电力电子器件进行控制，产生目标无功或谐波电流，产生了众多的控制方法，有些专门针对电能质量，有些则可以应用在开关电源和电机驱动的电力电子广泛领域，如果一套装置具备多种补偿功能，不得不引入多种控制方法。

本发明的有源型电能质量治理装置统一控制方法，通过物理概念的归一化，将容性无功、感性无功、谐波电流和电网不平衡的检测统一起来，针对指令电流，又将电流跟踪的控制方法统一到同一原理下，无需采用多种控制方法的切换，降低了对控制硬件的要求和装置的复杂程度。

发明内容

本发明提供了一种有源型电能质量治理装置统一控制方法，通过物理概念的归一化，将容性无功、感性无功、谐波电流和电网不平衡的检测统一起来，针对指令电流，又将电流跟踪的控制方法统一到同一原理下，无需采用多种控制方法的切换，降低了对控制硬件的要求和装置的复杂程度。该有源型电能质量治理装置统一控制方法，包括以下步骤：

第一步，实时检测变流器输出侧三相电流i_ia，i_ib，i_ic，网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc，网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc和变流器直流电容电压U_dc，根据实际需要计算出变流器输出的三相电流指令值

第二步，将三相电流的指令值

与第一步检测得到的变流器输出侧的电流值i_ia，i_ib，i_ic比较得到三相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c；

${\mathrm{\Δi}}_a=i_a^{*}-i_{\mathrm{ia}};$ ${\mathrm{\Δi}}_b=i_b^{*}-i_{\mathrm{ib}};$ ${\mathrm{\Δi}}_c=i_c^{*}-i_{\mathrm{ic}};$

第三步，利用三相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c进行调节控制开关信号，改变变流器桥路开关管的状态，减小电流偏差Δi_a，Δi_b，Δi_c，从而达到电流跟踪控制的目的。

其中，第一步，采用多目标检测的方式，步骤如下：

(1)利用网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc，基于abc坐标系到dq旋转坐标系的变换得到u_d，u_q，通过PI控制，使u_q＝0实现锁相环，从而得到同步旋转角θ_e；

(2)利用同步旋转角θ_e，将网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc，网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc，变流器输出三相电流i_ia，i_ib，i_ic，由abc坐标系变换至dq旋转坐标系中得倒u_d，u_q，i_sd，i_sq，i_id，i_iq；由于电网中可能存在不平衡，不将dq旋转坐标系的dq轴定义为有功无功轴，而将网侧三相电压合成的电压矢量方向定义为有功方向；

网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{u}_d\\ u_q\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{sa}}\\ u_{\mathrm{sb}}\\ u_{\mathrm{sc}}\end{array}\right]$

网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sd}}\\ i_{\mathrm{sq}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sa}}\\ i_{\mathrm{sb}}\\ i_{\mathrm{sc}}\end{array}\right]$

变流器输出三相电流i_ia，i_ib，i_ic转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{id}}\\ i_{\mathrm{iq}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{ia}}\\ i_{\mathrm{ib}}\\ i_{\mathrm{ic}}\end{array}\right];$

(3)dq坐标下计算负载电流i_d，i_q；并采用二阶巴特沃斯滤波器滤波得到基波电流

i_d＝i_sd-i_id

i_q＝i_sq-i_iq；

(4)采用PI调节器对变流器直流电容电压进行稳压控制，得到直流电容稳压消耗的有功电流i_Pc；

(5)通过求解三角形的方法可以求得无功电流，或谐波电流，或者无功和谐波电流的和，其计算过程如下：

网侧三相电压合成的电压矢量U和d轴的夹角θ：

θ＝arctan(U_q/U_d)

基波正序有功电流

$\stackrel{\‾}{i_P}=\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}}$

基波正序有功电流

d轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}})\cos \mathrm{\θ}$

基波正序有功电流

q轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}})\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流

$\stackrel{\‾}{i_Q}=\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流

d轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\sin \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\cos \mathrm{\θ})\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流

q轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qq}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\sin \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\cos \mathrm{\θ})\cos \mathrm{\θ}$

谐波和无功电流d轴分量i_hQd：

$i_{\mathrm{hQd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}$

谐波和无功电流q轴分量i_hQd：

$i_{\mathrm{hQq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}$

谐波电流d轴分量i_hd：

$i_{\mathrm{hd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}$

谐波电流q轴分量i_hq：

$i_{\mathrm{hq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qq}}}$

(6)将求得的无功电流，或谐波电流，或无功与谐波电流的和，作为变流器输出目标电流值再进行dq旋转坐标系到abc坐标系的变换从而得到

$\left[\begin{array}{c}{i}_a^{*}\\ i_b^{*}\\ i_c^{*}\end{array}\right]==\frac{2}{3}\left[\begin{array}{cc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \cos {\mathrm{\θ}}_e\\ \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)\\ \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_d^{*}\\ i_q^{*}\end{array}\right].$

其中，在第三步中，电流跟踪控制部分采用滞环宽度可调的滞环比较器；将相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c和滞环宽度β_a，α_b，β_c比较，当电流偏差超越滞环宽度时，滞环比较器输出开关信号，改变变流器桥路开关管状态，减小电流偏差，从而达到电流跟踪控制的目的；同时通过对滞环宽度的动态调整来控制开关信号的固定；三相电流偏差滞环宽度的计算如下式：

(x＝a，b，c三相)

其中β_x-滞环宽度，T_r-开关周期，L-连接电抗，udc-直流电容电压，usx-三相网侧相电压。

本发明的有益效果是：

1.本发明的控制方法不必为每一种控制目标专门设计一套控制系统，多个控制目标仅需一套控制系统；

2.本发明的控制方法物理概念清晰；

3.本发明的控制方法可以同时支撑多种装置的开发。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是依据本发明的控制方法的实施例中实现锁相环的控制框图。

图2是依据本发明的控制方法的实施例中进行多目标检测生成指令电流框图。

图3是依据本发明的控制方法的dq坐标下计算系统有功，无功正序电流的图。

图4是依据本发明的控制方法的实施例采取的定频滞环控制的系统框图。

具体实施方式

采用依据本发明的控制方法的可以应用谐波治理的变流装置中。实时检测变流器输出侧三相电流i_ia，i_ib，i_ic，网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc，网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc和变流器直流电容电压U_dc；采用网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc，基于abc/dq变换为u_d，u_q。通过PI控制使u_q＝0实现锁相，从而得到同步旋转角θ_e。控制框图如附图1。

利用同步旋转角θ_e，将网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc，网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc，变流器输出三相电流i_ia，i_ib，i_ic，由abc坐标系变换至dq旋转坐标系中u_d，u_q，i_sd，i_sq，i_id，i_iq。由于系统可能存在不平衡，不将dq旋转坐标系的的dq轴定义为有功无功轴，而将网侧三相电压合成的电压矢量定义为有功方向。

其变换公式如下：

网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{u}_d\\ u_q\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{sa}}\\ u_{\mathrm{sb}}\\ u_{\mathrm{sc}}\end{array}\right]$

网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sd}}\\ i_{\mathrm{sq}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sa}}\\ i_{\mathrm{sb}}\\ i_{\mathrm{sc}}\end{array}\right]$

变流器输出三相电流i_ia，i_ib，i_ic转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{id}}\\ i_{\mathrm{iq}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{ia}}\\ i_{\mathrm{ib}}\\ i_{\mathrm{ic}}\end{array}\right]$

计算负载电流i_d，i_q，并采用二阶巴特沃斯滤波器滤波得到基波电流

i_d＝i_sd-i_id

i_q＝i_sq-i_iq

由于变流器直流电容需要稳压，对直流电容电压进行PI控制，得到电容消耗的有功电流i_Pc；

通过求解三角形的方法可以求得谐波电流，如附图2所示。其计算过程如下：

网侧三相电压合成的电压矢量U和d轴的夹角θ：

θ＝arctan(U_q/U_d)

基波正序有功电流：

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}})\cos \mathrm{\θ}$

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}})\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流：

$i_{\mathrm{hQd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}$

$i_{\mathrm{hQq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}$

谐波电流：

$i_{\mathrm{hd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}$

谐波和无功电流d轴分量i_hQd：

$i_{\mathrm{hQd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}$

谐波和无功电流q轴分量i_hQd：

$i_{\mathrm{hQq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}$

谐波电流d轴分量i_hd：

$i_{\mathrm{hd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}$

谐波电流q轴分量i_dq：

$i_{\mathrm{hq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}$

将求得的谐波电流i_hd，i_hq，作为变流器输出目标电流值

再进行dq/abc变换得到abc坐标系下的目标值

计算过程框图见附图2。

将该三相电流的目标值

与第一步检测得到的变流器输出侧的电流值i_ia，i_ib，i_ic比较得到三相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c；

${\mathrm{\Δi}}_a=i_a^{*}-i_{\mathrm{ia}}$

${\mathrm{\Δi}}_b=i_b^{*}-i_{\mathrm{ib}}$

${\mathrm{\Δi}}_c=i_c^{*}-i_{\mathrm{ic}}$

将相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c分别与滞环宽度β_a，β_b，β_c可调的滞环比较器比较。当电流偏差超越滞环宽度时，滞环比较器输出开关信号，改变变流器桥路开关管状态，减小电流偏差，从而达到电流跟踪控制的目的。同时通过对滞环宽度的动态调整来控制开关信号的固定。控制框图见附图3。

滞环宽度的计算如下式：

(x＝a，b，c三相)

其中β_x-滞环宽度，T_r-开关周期，L-连接电抗，Udc-直流电容电压，Usx-三相网侧相电压

此处已经根据特定的示例性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说在不脱离本发明的范围下进行适当的替换或修改将是显而易见的。示例性的实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (3)

1.一种有源型电能质量治理装置统一控制方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步，实时检测变流器输出侧三相电流i_ia，i_ib，i_ic，网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc，网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc和变流器直流电容电压U_dc，根据实际需要计算出变流器输出的三相电流指令值

第二步，将三相电流的指令值

与第一步检测得到的变流器输出侧的电流值i_ia，i_ib，i_ic比较得到三相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c；

${\mathrm{\Δi}}_a=i_a^{*}-i_{\mathrm{ia}};$ ${\mathrm{\Δi}}_b=i_b^{*}-i_{\mathrm{ib}};$ ${\mathrm{\Δi}}_c=i_c^{*}-i_{\mathrm{ic}};$

第三步，利用三相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c进行调节控制开关信号，改变变流器桥路开关管的状态，减小电流偏差Δi_a，Δi_b，Δi_c，从而达到电流跟踪控制的目的。

2.根据权利要求1所述一种有源型电能质量治理装置统一控制方法，其特征在于第一步，采用多目标检测的方式，步骤如下：

(1)利用网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc，基于abc坐标系到dq旋转坐标系的变换得到u_d，u_q；通过PI控制，使u_q＝0实现锁相环，从而得到同步旋转角θ_e；

(2)利用同步旋转角θ_e，将网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc，网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc，变流器输出三相电流i_ia，i_ib，i_ic，由abc坐标系变换至dq旋转坐标系中得倒u_d，u_q，i_sd，i_sq，i_id，i_iq；由于电网中可能存在不平衡，不将dq旋转坐标系的dq轴定义为有功无功轴，而将网侧三相电压合成的电压矢量方向定义为有功方向；

网侧三相电压u_sa，u_sb，u_sc转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{u}_d\\ u_q\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{sa}}\\ u_{\mathrm{sb}}\\ u_{\mathrm{sc}}\end{array}\right]$

网侧三相电流i_sa，i_sb，i_sc转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sd}}\\ i_{\mathrm{sq}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{sa}}\\ i_{\mathrm{sb}}\\ i_{\mathrm{sc}}\end{array}\right]$

变流器输出三相电流i_ia，i_ib，i_ic转换到dq旋转坐标系：

$\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{id}}\\ i_{\mathrm{iq}}\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\\ \cos {\mathrm{\θ}}_e& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_{\mathrm{ia}}\\ i_{\mathrm{ib}}\\ i_{\mathrm{ic}}\end{array}\right];$

(3)dq坐标下计算负载电流i_d，i_q；并采用二阶巴特沃斯滤波器滤波得到基波电流

i_d＝i_sd-i_id

i_q＝i_sq-i_iq；

(4)采用PI调节器对变流器直流电容电压进行稳压控制，得到直流电容稳压消耗的有功电流i_Pc；

(5)通过求解三角形的方法可以求得无功电流，或谐波电流，或者无功和谐波电流的和，其计算过程如下：

网侧三相电压合成的电压矢量U和d轴的夹角θ：

θ＝arctan(U_q/U_d)

基波正序有功电流

$\stackrel{\‾}{i_P}=\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}}$

基波正序有功电流d轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}})\cos \mathrm{\θ}$

基波正序有功电流

q轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}+i_{\mathrm{Pc}})\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流

$\stackrel{\‾}{i_Q}=\stackrel{\‾}{i_d}\cos \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流

d轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\sin \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\cos \mathrm{\θ})\sin \mathrm{\θ}$

基波正序无功电流

q轴分量

$\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qq}}}=(\stackrel{\‾}{i_d}\sin \mathrm{\θ}+\stackrel{\‾}{i_q}\cos \mathrm{\θ})\cos \mathrm{\θ}$

谐波和无功电流d轴分量i_hQd：

$i_{\mathrm{hQd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}$

谐波和无功电流q轴分量i_hQd：

$i_{\mathrm{hQq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}$

谐波电流d轴分量i_hd：

$i_{\mathrm{hd}}=i_d-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pd}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qd}}}$

谐波电流q轴分量i_hq：

$i_{\mathrm{hq}}=i_q-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Pq}}}-\stackrel{\‾}{i_{\mathrm{Qq}}}$

(6)将求得的无功电流，或谐波电流，或无功与谐波电流的和，作为变流器输出目标电流值

再进行dq旋转坐标系到abc坐标系的变换从而得到

$\left[\begin{array}{c}{i}_a^{*}\\ i_b^{*}\\ i_c^{*}\end{array}\right]==\frac{2}{3}\left[\begin{array}{cc}\sin {\mathrm{\θ}}_e& \cos {\mathrm{\θ}}_e\\ \sin ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e-2\mathrm{\π}/3)\\ \sin ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)& \cos ({\mathrm{\θ}}_e+2\mathrm{\π}/3)\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{i}_d^{*}\\ i_q^{*}\end{array}\right].$

3.根据权利要求2所述一种有源型电能质量治理装置统一控制方法，其特征在于在第三步中，电流跟踪控制部分采用滞环宽度可调的滞环比较器；将相电流偏差信号Δi_a，Δi_b，Δi_c和滞环宽度β_a，β_b，β_c比较，当电流偏差超越滞环宽度时，滞环比较器输出开关信号，改变变流器桥路开关管状态，减小电流偏差，从而达到电流跟踪控制的目的；同时通过对滞环宽度的动态调整来控制开关信号的固定；三相电流偏差滞环宽度的计算如下式：

(x＝a，b，c三相)

其中β_x-滞环宽度，T_r-开关周期，L-连接电抗，u_dc-直流电容电压，usx-三相网侧相电压。

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