确定一个模糊关系，共有9个关系，分别为： 阳213] 总模糊关系为： 42) 阳214]R=RiVRzVRjVR4VRsVRgVRyVRsVRg(4扣 [0215] 将语言变量Ihfms和AUd。。^论域中的所有元素视为只含单个元素的模糊数，基于 模糊关系R与马丹尼模糊推理可计算出输出语言变量Kp的模糊子集（共有143个模糊子 集）。应用最大隶属法对模糊子集进行判决，得出模糊子集对应的精确量辉。WIhfms的论 域元素为行，AUdt^i的论域元素为列，两种元素相应的交点为精确量，由此制作出模糊 控制查询表。再依据实际经验对表中的精确量砖取值进行调整，求得最终的模糊控制算法 如下表4所示。 阳216]
阳217] 表4:模糊控制查询表 阳21引设模糊控制器输出的实际控制量的变换范围为[UmmUmJ,采用线性变换， 则：
(44)
[0220] 式（44)中，比例因子
阳221] 对于b相和C相的控制过程同a相的控制过程相同，在此不再寶述。 阳222] 本实施例中，链式APF参考电压调制波计算过程如下：
[022引由前述分析可知，实现链式APF直流侧电压控制的参考电压为： (45) 阳扣引式（侣）中，爲、％、4分别为各相功率单元的参考电压调制波;Uami、Ub"u、Uc"u分 别为每相功率单元参考调制波的修正量；i的取值为1~n。 阳226] W上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例， 凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护 范围。
【主权项】
1. 一种星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征在于，包括三层控 制，分别为： 第一层控制为基于交叉解耦复数滤波器与正序功率解耦的三相整体直流电压控制：通 过交叉解耦滤波器分离出电压、电流的正负序及谐波分量，并利用功率解耦，实现链式APF 基波正序有功-无功分量的独立控制与电网电压前馈控制； 第二层控制为相间直流电压控制：通过在各相参考电压调制波中注入零序基波电压， 调节各相换流链的有功分配，实现不对称工况下链式APF的相间直流电压控制； 第三层控制为相内功率单元直流侧电压均衡控制：采用并联复合型模糊控制，依据链 式APF补偿电流有效值与功率单元直流侧电压偏差，实时调整并联复合型模糊控制器的增 益，实现功率单元直流侧电压均衡控制。2. 根据权利要求1所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，所述第一层控制的详细步骤如下： S11、采用滑动平均滤波器对各相功率单元直流电压udM1、udAl、叫^进行滤波，滤波传 递函数;:其中，fs为米样频率，N s为米样点数； 312、对步骤511中滤波后的各相功率单元直流电压11^1、11^1、1^。1分别求和，得到各相 功率单元直流电压之和Udra、UdA、Ud。。，再对各相功率单元直流电压之和U dM、l^b、Ud。。求和， 得到三相所有功率单元直流电压之和Ud。； S13、基于交叉解耦复数滤波与基波正序解耦的整体直流电压控制：将冗与Ud。做差后 进行PI调节，得出正序基波电流的有功分量参考值< ,再将:?与&做差后进行PI调节，并 考虑交流母线电压基波正序分量及APF交流侧连接电抗压降，计算出APF参考补偿电压的 直轴分量；将在与做差后进行PI调节，并考虑电网电压及连接电抗压降，可得APF参考 补偿电压的交轴分量；得出APF参考补偿电压的交轴分量与直轴分量后，再利用正序Park 逆变换，可计算出APF三相正序基波参考电压补偿值："；：、<、<， 其中1^为三相所有功率单元直流侧电压之和的参考值；GG为链式APF输出电流 的基波正序有功分量与无功分量的参考值；W丨为电网正序基波电压的直轴分量与交 轴分量。3. 根据权利要求2所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，所述步骤S13中正序解耦控制前，需先提取电网电压的正负序分量，并对正序分量进 行锁相，其详细过程：通过Clark变换将三相电源电压usa、usb、us。变换为两相电压u sa、us{!; 再利用交叉解耦复数滤波器对usa、us{!进行正负序分离，并将分离出的正负序分量分别进 行正负序同步旋转变换，可得出正、负序电压的直轴分量与交轴分量，.对 正序基波电压的交轴分量畎进行PI调节，得到电网电压频率，再对电网电压频率进行积分 后，得出正序基波电压相位。4. 根据权利要求3所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，所述正序解耦中正负序分离中采用交叉解耦复数滤波。5. 根据权利要求4所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，在正序功率解耦控制的基础上加入电网负序及谐波电压的前馈控制，各相前馈控制 量：其中，V sa、V sb、V s。为相电压正序分量与负序分量之和，《4、<为相电压基 波正序分量。6. 根据权利要求5所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，所述第二层控制的详细步骤为： 521、 计算出两相静止坐标系中的有功功率参考值：将各相功率单元直流电压之和 的平均值与各相功率单元直流电压之和U dM、UdA、Ud。。分别做差后进行PI调节，再 对PI调节器的输出进行Clark变换，计算出两相有功功率参考值4其中522、 计算零序参考功率将有功功率参考值ΡΛ、Ο与实际的零序功率 C、d故差，得出零序参考功率<、; 523、 计算零序参考电压的幅值W与初始相位Φ°。7. 根据权利要求6所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，电网各相正序基波电压：其中，ω?为基波角频率；和为电网正序基波电压幅值。8. 根据权利要求7所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，电网负序基波电压：其中，C为负序基波电压幅值；Φ为负序基波电压初始相位。9. 根据权利要求8所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特征 在于，步骤S23中计算零序参考电压的幅值与初始相位Φ°的过程如下： 设链式APF零序电压为：其中，巧为零序电压幅值；Φ°为零序电压初始相位； 零序电压产生的功率：对零序功率取周期平均值：将零序功率周期平均值进行Clark变换：从而得到：其中，<、C表示零序参考功率。 从而计算出零序电压的幅值巧、相位Φ°:10.根据权利要求9所述的星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，其特 征在于，所述第三层控制中并联复合型模糊控制对a相的控制过程为： 531、 对模糊控制器的输入变量进行模糊化：其中模糊控制器的输入量为补偿电流有效 值模块直流电压的偏差AUd_，建立语言变量Ifams的赋值表以及语言变量AUdM1的赋值表； 532、 对模糊控制器的输出变量进行模糊化：模糊控制器的输出变量为KF，将KF的模糊 论域离散化，建立语言变量KF的赋值表； 533、 依据链式APF在不同补偿电流工况下的有功功率交换特征，设置模糊推理规则； 534、 制作出模糊控制查询表：将语言变量Ifmis和论域中的所有元素视为只含 单个元素的模糊数，基于模糊关系R与马丹尼模糊推理可计算出输出语言变量1的模糊子 集，应用最大隶属法对模糊子集进行判决，得出模糊子集对应的精确量以IfMS的论域 元素为行，A UdMnu的论域元素为列，两种元素相应的交点为精确量處，由此制作出模糊控 制查询表； 535、 模糊控制器输出的实际控制量量Ualllfl的变换范围为[u _ u_]，采用线性变换， 则：其中，比例因子
【专利摘要】本发明公开了一种星形链式有源电力滤波器直流侧电容电压控制方法，包括：第一层控制为三相整体直流电压控制：通过交叉解耦滤波器分离出电压、电流的正负序及谐波分量，利用功率解耦控制，实现链式APF基波正序有功-无功分量的独立控制与网压前馈控制；第二层控制通过在各相参考电压调制波中注入零序基波电压，调节各相换流链的有功分配，实现相间直流电压控制；第三层控制采用并联复合型模糊控制，依据链式APF补偿电流有效值与功率单元直流侧电压偏差，调整控制器的增益，实现相内功率单元直流侧电压均衡控制。本发明的方法能提高装置在非理想电压工况下的直流侧电压稳定性，实现不对称工况下链式APF直流侧电容电压的稳定均衡控制。
【IPC分类】H02J3/01
【公开号】CN105337281
【申请号】CN201510698998
【发明人】曹洋, 仇乐兵, 徐万良, 唐建宇, 彭勃, 林丽, 黄燕艳, 罗仁俊, 吴强, 周方圆, 张 杰, 龙礼兰, 秦灿华, 陈孟君, 龚芬, 刘永丽, 邓明, 邱文俊, 吕顺凯
【申请人】株洲变流技术国家工程研究中心有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年10月23日