CN104113065A - 一种有源电力滤波器输出电流限幅方法 - Google Patents

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徐在德
范瑞祥
邓才波
潘本仁
蔡鸿
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Abstract

一种有源电力滤波器输出电流限幅方法，通过计算上一个周期的最大值计算相应的比例系数限制下一个周期的电流输出。该方法通过软件实现，包括以下步骤：指令电流软件滤波，比较一个周期内指令电流的最大值A；用设定值与最大值的比值得到系数M；清除本周期的最大指令值A；判断最大值是否超出设定值即系数M的值是否小于1；在小于1的情况下，从下一周期的起始标志位开始，指令电流均乘系数M以得到下一周期的指令值。本发明通过引入一个比例系数，输出电流限幅方式变为成比例缩小，解决了削顶限幅中引入谐波分量问题，提高APF输出波形质量提高了系统效率。本发明实用、简单、增加抗干扰能力。本发明适用于有源电力滤波器输出电流限幅。

Description

一种有源电力滤波器输出电流限幅方法
  
技术领域    
本发明涉及一种有源电力滤波器输出电流限幅方法，属电力滤波器应用技术领域。
背景技术    
随着电力系统的发展，由于用电管理的不够规范、单相负荷的影响、电网格局不合理以及负荷的时间性等问题造成的低压配电网三相不平衡问题对电力系统造成了重要影响，使得配电网的动态电网电能质量日益下降。有源电力滤波器（Active Power Filter,简称APF）是解决电能质量问题的有效途径。其中，输出电流的限幅控制为APF控制系统中的一项关键技术，现工程应用中常用的的方法为削顶限幅。该方法顾名思义对输出波形大于设定值的部分进行了限制，因此限幅后的输出波形引入了谐波分量，影响输出波形质量及控制系统的效率。
发明内容    
本发明的目的是，根据现有输出电流的限幅方法存在的问题，本发明公开一种有源电力滤波器输出电流限幅方法。
本发明的技术方案是，对计算指令进行软件滤波，比较一个周期内指令电流的最大值A；用设定值与最大值做除法得到系数M；清除本周期的最大指令值A；判断最大值是否超出设定值即系数M的值是否小于1；在小于1的情况下，在下一周期的起始标志位开始，指令电流均乘系数M以得到下一周期的指令值；通过计算上一个周期的最大值计算相应的比例系数限制下一个周期的电流输出。 
一种有源电力滤波器的电流限幅方法的基本步骤： 
（1）指令电流的软件滤波作用为滤除指令值中存在的毛刺，计算指令进行软件滤波，通过相邻两个点的数值进行做差，如果差值超过阈值，则认为该数据无效，如果没有超过阈值则认为有效数值，逐一比较寻找一个周期内指令电流的最大值；
（2）根据电力电子装置的容量，首先计算其输出最大有效值，然后转换为最大值作为装置的设定值，用设定值除以最大值得到比例系数M；
（3）通过软件清除本周期的最大指令值A，以便于下一周期比较寻找最大值指令电流值；
（4）判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值是否小于1：若大于1，不做处理，若小于1，继续以下步骤；
（5）在下一周期的起始标志位开始，指令电流乘系数M以得到下一周期的指令值。
上述方法中指令电流为三相电流。 
本发明的有益效果是，本发明通过引入了一个比例系数，输出电流限幅方式变为成比例缩小，解决了削顶限幅中引入谐波分量问题，提高APF输出波形质量提高了系统效率。本发明还可以避免传统限幅方法（削顶限幅）带来的波形畸变，本发明方法实用、简单、增加抗干扰能力，便于工程应用，提高有源电力滤波器输出电流的准确性及装置的抗干扰能力。 
本发明适用于有源电力滤波器输出电流限幅。同时普遍适用于其它应用场合。 
附图说明    
    图1为本发明电流限幅控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1所示。 
图1流程图表明了本实施例中所提出限幅方法的整个流程的计算指令进行软件滤波。 
软件滤波的具体实施方法为：通过相邻两个点的数值进行做差，如果差值超过阈值，则认为该数据无效；如果没有超过阈值则认为有效数值，逐一比较寻找一个周期内指令电流的最大值； 
用设定值除以最大值得到比例系数M；
通过软件清除本周期的最大指令值A，以便于下一周期比较，寻找最大值指令电流值；
判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值是否小于1：若大于1，不做处理，若小于1，继续以下步骤；
在下一周期的起始标志位开始，指令电流乘系数M以得到下一周期的指令值。
一个一个周期继续循环下去，便可对电力滤波器输出电流实现限幅 。

Claims (3)

1.一种有源电力滤波器输出电流限幅方法，其特征在于，所述方法对计算指令进行软件滤波，比较一个周期内指令电流的最大值A；用设定值与最大值做除法得到系数M；清除本周期的最大指令值A；判断最大值是否超出设定值即系数M的值是否小于1；在小于1的情况下，在下一周期的起始标志位开始，指令电流均乘系数M以得到下一周期的指令值；通过计算上一个周期的最大值计算相应的比例系数限制下一个周期的电流输出。
2.根据权利要求1所述的一种有源电力滤波器输出电流限幅方法，其特征在于，所述方法具体步骤为：
（1）指令电流的软件滤波作用为滤除指令值中存在的毛刺，计算指令进行软件滤波，通过相邻两个点的数值进行做差，如果差值超过阈值，则认为该数据无效，如果没有超过阈值则认为有效数值，逐一比较寻找一个周期内指令电流的最大值；
（2）根据电力电子装置的容量，首先计算其输出最大有效值，然后转换为最大值作为装置的设定值，用设定值除以最大值得到比例系数M；
（3）通过软件清除本周期的最大指令值A，以便于下一周期比较寻找最大值指令电流值；
（4）判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值是否小于1：若大于1，不做处理，若小于1，继续以下步骤；
（5）在下一周期的起始标志位开始，指令电流乘系数M以得到下一周期的指令值。
3.根据权利要求1所述的一种有源电力滤波器输出电流限幅方法，其特征在于，所述指令电流为三相电流。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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