第四橋臂中線電流分離檢測及NS-5000-2XGE控制

考慮到不平衡的三相四線制電路中的負(fù)載電流iL,abc所包含的零序分量iN相等，均為

如圖2所示，此時中線電流采樣值i_N，與中線零序電流分量補償指令i_Nref一并作為第四橋臂電流控制器輸入，通過PI調(diào)節(jié)器得到調(diào)制信號獲得第四橋臂開關(guān)信號。

同時有

                                                     
式中，僅含正序分量及負(fù)序分量，便于后續(xù)采用三相三線系統(tǒng)中i_p-i_q諧波電流檢測算法。

2. 諧波電流檢測
   
 

圖3 NS-5000-2XGE用d-q變換檢測諧波的原理圖

Fig.3Theschematicdiagramoftheharmonicsdetectingmethodbasedond-qrotatingcoordinationtransformation

傳統(tǒng)基于p-q瞬時無功功率理論檢測諧波電流方法受電壓畸變及不對稱影響較大，實際場合并不適用[9]。實際場合多采用加入鎖相環(huán)PLL電路的ip-iq瞬時無功功率理論檢測方法，具體如圖3所示，相關(guān)變換為

提取不含零序分量的電流，通過Park變換,將基波分量在d-q-0坐標(biāo)中變換到0Hz處(或先經(jīng)變換再經(jīng)dq變換亦可)，用低通濾波器提取基波正序分量即可[5]。

圖2中NS-5000-2XGE直流電壓調(diào)節(jié)器輸出值生成部分有功電流指令，用于穩(wěn)定直流母線電壓并補償功率損耗部分。若為提高功率因數(shù)，可以同時補償無功電流，此時基波負(fù)序無功電流指令值設(shè)定為0。zui后用負(fù)載電流減去基波電流正序分量，即可得到補償負(fù)載電流中諧波分量和因負(fù)載不平衡導(dǎo)致的電流負(fù)序分量、零序分量的指令電流量以及無功電流正序分量的指令電流，實現(xiàn)NS-5000-2XGE功能。

NS-5000-2XGE電流PR諧振控制器設(shè)計

由于NS-5000-2XGE跟蹤的電流指令是多種頻率正弦量的疊加信號，傳統(tǒng)SPWM調(diào)制采用PI控制必定存在穩(wěn)態(tài)誤差和相位偏移，補償效果不佳，往往采用電流滯環(huán)調(diào)制，但變頻調(diào)制不可避免帶來濾波器設(shè)計及噪聲控制問題[9]。

通過旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換可以將正弦信號變?yōu)橹绷餍盘?，從而在新的坐?biāo)系下采用PI控制器。但在APF-STATCOM控制領(lǐng)域，必須在多個頻率下進(jìn)行坐標(biāo)變換，計算復(fù)雜，不利于實際應(yīng)用。近年來，針對正弦信號的提出的PR控制器，在可以避免旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，計算量大大降低的同時，獲得與同步坐標(biāo)系下的PI控制器相同控制效果：能無穩(wěn)態(tài)誤差地跟蹤特定頻率的正弦信號，更重要的是可以對頻率的諧波進(jìn)行有選擇地補償。

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