基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，主要针对LCL滤波器有源阻尼控制的引入对低压SVG装置的控制方法提出了更高的要求。本发明专利技术基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，是对控制量进行采样，所述控制量经过park变换和低通滤波器后变换为同步旋转坐标下的相对应的d、q两轴的直流控制量，将所述d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器的复合控制系统进行控制的方案，其中所述低压SVG装置采用“虚拟电阻法”抑制LCL滤波器的谐振。本发明专利技术基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法在不增加系统损耗的前提下，使得系统稳态精度高，动态响应快，补偿性能良好。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，主要针对LCL滤波器有源阻尼控制的引入对低压SVG装置的控制方法提出了更高的要求。本专利技术基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，是对控制量进行采样，所述控制量经过park变换和低通滤波器后变换为同步旋转坐标下的相对应的d、q两轴的直流控制量，将所述d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器的复合控制系统进行控制的方案，其中所述低压SVG装置采用“虚拟电阻法”抑制LCL滤波器的谐振。本专利技术基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法在不增加系统损耗的前提下，使得系统稳态精度高，动态响应快，补偿性能良好。【专利说明】基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法
本专利技术涉及一种基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法。
技术介绍
SVG装置是一种PWM逆变器，其开关器件的开关动作不可避免地将产生谐波，并且电流的谐波含量远大于电网规定的限值，致使SVG装置的输出电流须经过滤波才能并网。SVG装置的滤波主要有单L滤波器和LCL滤波器，相比于单L滤波器，LCL滤波器对电流高次谐波有更强的抑制能力，它能用较小的电感量就能得到很好的衰减谐波的效果，并且在相同的谐波标准下LCL滤波器可以降低总的电感取值，在成本和体积上具有一定优势，特别在大中容量SVG应用场合，这种优势尤为明显。但是，LCL滤波器是一个三阶的滤波结构，这种结构决定了其对于某一特定频率的谐波阻抗为零而产生谐振，给控制系统设计提出了更高的要求。LCL滤波器抑制谐振的方案有无源阻尼法和有源阻尼法，无源阻尼法就是在滤波器的回路中串入电阻来增加系统的阻尼，但是电阻的增加，一方面削弱系统衰减谐波的能力，另一方面增加系统损耗，降低系统效率。为了在不增加系统损耗的前提下，有效增加系统阻尼，抑制系统谐振，并提高控制系统运行的稳定性，采用有源阻尼法。LCL滤波器有源阻尼控制的引入，对SVG装置的控制策略提出了更高的要求。因此，研究基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法具有重要的理论意义和实用价值。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法。为达到上述目的，本专利技术基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法包括:对控制量分别进行采样，所述控制量包括:电网电压、所述低压SVG装置的功率模块的直流电压、负载电流、所述低压SVG装置中的LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流；将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流经过park变换和低通滤波器处理，得到相对应的d、q两轴的直流控制量，并且将所述电网电压经过锁相处理得到同步角；采用“虚拟电阻法”抑制所述LCL滤波器的谐振；采用PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统对所述低压SVG装置进行调节控制:若所述低压SVG装置处于稳定运行状态，将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流所对应的d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统中，所述重复控制器主导调节，所述PI调节器辅助调节，得到d、q两轴的输出电压；若所述低压SVG装置处于非稳定运行状态，将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流所对应的d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统中，所述PI调节器主导调节，所述重复控制器辅助调节，得到d、q两轴的输出电压；根据得到的所述d、q两轴的输出电压及所述同步角计算出正弦调制信号的调制比和相位；所述低压SVG装置采用PWM调制方式，根据所述调制比和所述相位求得所述低压SVG装置的功率模块的驱动信号，用所述驱动信号来控制所述功率模块中的IGBT的导通和关断，从而实现对所述基于LCL滤波的低压SVG装置的调节控制。进一步地，所述复合控制系统至少包括:2个PI调节器和2个重复控制器，2个所述PI调节器为第一 PI调节器、第二 PI调节器，2个所述重复控制器为第一重复控制器、第二重复控制器，所述第一 PI调节器和第一重复控制器并联用于d轴的电流控制，所述第二PI调节器和所述第二重复控制器并联用于q轴的电流控制。更进一步地，所述复合控制系统还包括一个PI调节器，该PI调节器为第三PI调节器，所述第三PI调节器用于对所述低压SVG装置的功率模块的直流电压的控制。具体地，所述采用“虚拟电阻法”抑制所述LCL滤波器的谐振的实现方法:将所述LCL滤波器的电容电流所对应的d、q两轴的直流控制量分别与参数SCgRd相乘后的结果反馈到所述复合控制系统中，从而达到有源阻尼控制谐振的目的，其中s为s域变量，Cg为所述LCL滤波器的滤波电容，Rd为所述LCL滤波器的虚拟电阻。 具体地，所述虚拟电阻Rd根据以下计算公式得到【权利要求】1.一种基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括: 对控制量分别进行采样，所述控制量包括:电网电压、所述低压SVG装置的功率模块的直流电压、负载电流、所述低压SVG装置中的LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流； 将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流经过park变换和低通滤波器处理，得到相对应的d、q两轴的直流控制量，并且将所述电网电压经过锁相处理得到同步角； 采用“虚拟电阻法”抑制所述LCL滤波器的谐振； 采用PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统对所述低压SVG装置进行调节控制: 若所述低压SVG装置处于稳定运行状态，将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流所对应的d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统中，所述重复控制器主导调节，所述PI调节器辅助调节，得到d、q两轴的输出电压； 若所述低压SVG装置处于非稳定运行状态，将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流所对应的d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统中，所述PI调节器主导调节，所述重复控制器辅助调节，得到d、q两轴的输出电压； 根据得到的所述d、q两轴·的输出电压及所述同步角计算出正弦调制信号的调制比和相位；所述低压SVG装置采用PWM调制方式，根据所述调制比和所述相位求得所述低压SVG装置的功率模块的驱动信号，用所述驱动信号来控制所述功率模块中的IGBT的导通和关断，从而实现对所述基于LCL滤波的低压SVG装置的调节控制。2.根据权利要求1所述的基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，其特征在于:所述复合控制系统至少包括:2个PI调节器和2个重复控制器，2个所述PI调节器为第一 PI调节器、第二 PI调节器，2个所述重复控制器为第一重复控制器、第二重复控制器，所述第一 PI调节器和第一重复控制器并联用于d轴的电流控制，所述第二 PI调节器和所述第二重复控制器并联用于q轴的电流控制。3.根据权利要求2所述的基于LCL本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LCL滤波的低压SVG装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：对控制量分别进行采样，所述控制量包括：电网电压、所述低压SVG装置的功率模块的直流电压、负载电流、所述低压SVG装置中的LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流；将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流经过park变换和低通滤波器处理，得到相对应的d、q两轴的直流控制量，并且将所述电网电压经过锁相处理得到同步角；采用“虚拟电阻法”抑制所述LCL滤波器的谐振；采用PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统对所述低压SVG装置进行调节控制：若所述低压SVG装置处于稳定运行状态，将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流所对应的d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统中，所述重复控制器主导调节，所述PI调节器辅助调节，得到d、q两轴的输出电压；若所述低压SVG装置处于非稳定运行状态，将所述控制量中的所述电网电压、所述负载电流、所述LCL滤波器的电容电流和所述低压SVG装置的输出电流所对应的d、q两轴的直流控制量反馈到PI调节器和重复控制器并联的复合控制系统中，所述PI调节器主导调节，所述重复控制器辅助调节，得到d、q两轴的输出电压；根据得到的所述d、q两轴的输出电压及所述同步角计算出正弦调制信号的调制比和相位；所述低压SVG装置采用PWM调制方式，根据所述调制比和所述相位求得所述低压SVG装置的功率模块的驱动信号，用所述驱动信号来控制所述功率模块中的IGBT的导通和关断，从而实现对所述基于LCL滤波的低压SVG装置的调节控制。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚自立，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34