判断有源电力滤波器系统稳定性的方法及系统的制作方法
专利名称：判断有源电力滤波器系统稳定性的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及有源电カ滤波器系统，更具体地说，涉及ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法及系统。
背景技术：
随着现代エ业技术的发展，电カ系统中的各种电カ电子开关装置越来越多。这些电カ电子装置的开关动作会向电网注入大量的谐波分量，导致交流电网中电压和电流波形严重畸变。电能质量的下降直接影响着供电、用电设备的安全运行。有源电カ滤波器系统是抑制电网谐波的一种有效工具。图I为有源电カ滤波器系统框图，图中，しad代表负载电流，れ为电源电流，Us为电源电压，isf为负载电流的基波分量，ish为负载电流的谐波分量。当负载为非线性负载时， 负载电流i-d中会含有大量的谐波。图2为有源电カ滤波器未开启时电网电源电压和电源电流波形图，此时，电源电流is等于负载电流i—d，其中，电源电流is如图2中的实线所示，源电压Us如图2中的虚线所示。图3为有源电カ滤波器开启时电网电源电压和电源电流波形图，如图3所示，电源电流is如图中的实线所示，源电压Us如图中的虚线所示，当有源电カ滤波器开启时，源电流 is变为了正弦电流。图4为有源电カ滤波器系统的结构示意图，如图4所示，系统包括电源、非线性负载、负载电流检测装置CTl和有源电カ滤波器200，其中，非线性负载为谐波源，负载电流检测装置CTl通常是电流互感器，或者是霍尔电流传感器。电源电流is、负载电流ilMd和有源电カ滤波器的输出电流iApf之间满足公式is = i_d-iApf。在有源电カ滤波器200中，有源电カ滤波器的输出电流检测装置CT2，通常是电流互感器，或者是霍尔电流传感器；谐波检测算法単元G1，获取负载电流中的谐波电流，例如利用快速傅立叶转换(FFT)算法，或者瞬时无功算法；输出电流控制算法単元G2，控制有源电カ滤波器的输出电流跟踪谐波电流给定，输出电流控制算法単元G2可以是PI调节器，或者滞环电流控制器等；PWM为逆变器的驱动信号。当图4中所示的非线性负载(谐波源)内部包含电容、电感等器件，而且电源内部阻抗足够大时，图4所示的系统就存在稳定性问题。现有的判断有源电カ滤波器系统的稳定性的方法是通过系统建模来实现的，此时需要知道有源电カ滤波器系统中的各种參数， 如电源的进线电抗、负载的电容、电抗和负载的模型等，对于ー个复杂的配电网络，这些信息很多都是不可測量的，所以现有的判断有源电カ滤波器系统的稳定性的方法的可行性不高，无法对有源电カ滤波器系统的稳定性进行灵敏、准确地判断。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种可行性高且能够灵敏、准确地判断有
4源电カ滤波器系统稳定性的方法及系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，包括以下步骤SI、同时检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is 中的至少两个电流；S2、分别计算出检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位，其中k = 2，3，...， N，N为自然数；S3、将计算出的至少两个电流的第k次谐波的相位中的任意两个相减以得到相位S4、将得到的所述相位差取绝对值后与參考值比较，若所述相位差的绝对值大于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果，若所述相位差的绝对值小于或等于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果；当输出多个所述比较结果时，根据多个所述比较结果确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。优选地，当输出多个所述比较结果时，采用逻辑或或者逻辑与来处理多个所述比较结果以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。优选地，当输出多个所述比较结果吋，对多个所述比较结果进行加权求平均以确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。优选地，在步骤S2中，利用快速傅立叶变换来计算检测到的至少两个电流的第k 次谐波的相位；在步骤S3中，利用減法器来计算两个电流的第k次谐波的相位差；在步骤S4中，利用比较器来对至少两个电流的第k次谐波的相位差的绝对值和參考值进行比较并输出比较結果。优选地，所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定。提供ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括用于提供參考值的參考值单元，所述系统还包括第一计算单元，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is中的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；第二计算单元，与所述第一计算单元同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i_d以及电源电流is中与所述第一计算单元检测的电流不相同的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；处理单元，用于接收所述第一计算单元和第二计算单元输出的检测到的电流的第 k次谐波的相位，计算出两个所述相位的相位差，对所述相位差取绝对值后输出；比较器，用于接收并比较所述处理单元输出的相位差的绝对值以及所述參考值单元提供的參考值，且输出比较结果；其中，k= 2，3，...，N，N 为自然数；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较結果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。
本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，所述处理単元包括減法器，用于接收所述第一计算单元和第二计算单元输出的检测到的电流的第k 次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值単元，用于接收所述减法器输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。优选地，所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定；所述第一计算单元和第二计算单元利用快速傅立叶变换来计算检测到的电流的第k次谐波的相位。提供ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括三个用于提供參考值的參考值单元，所述系统还包括第一计算单元、第二计算单元和第三计算单元，所述第一至第三计算单元同时エ 作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is，井分别计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；所述第一至第三计算单元检测的电流互不相同；其中k = 2，3， ，N，N为自然数；三个处理単元，分别用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差，将所述相位差取绝对值后输出；三个比较器，用于分别接收三个所述处理单元输出的相位差的绝对值以及三个所述參考值单元提供的參考值，将所述相位差的绝对值和所述參考值比较后输出比较結果；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较結果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。所述系统还包括逻辑电路，用于接收并根据三个所述比较器输出的比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统稳定性的比较结果并输出。优选地，所述逻辑电路采用逻辑与或者逻辑或来处理多个所述比较器输出的比较结果以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果；再或者，所述逻辑电路对多个所述比较器输出的比较结果进行加权求平均以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，每个所述处理単元包括減法器，用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值単元，用于接收所述减法器输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法具有以下有益效果通过检测有源电カ滤波器的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is中的至少两个电流的各次谐波的相位差，只要当某一次谐波的相位差大于设定的參考值，则认为有源电カ滤波器系统不稳定，实现了灵敏、准确地对有源电カ滤波器系统的稳定性进行判断。另外，本发明的參考值是根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需要的灵敏度来设定，能够满足不同应用环境对判断有源电カ滤波器系统稳定性的灵敏度的不用要求，使得本发明的所述方法的适用范围广。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统具有与本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法相同的有益效果。
图1为有源电力滤波器系统框图；图2为有源电力滤波器未开启时电网电源电压和电源电流波形图；图3为有源电力滤波器开启时电网电源电压和电源电流波形图；图4为有源电力滤波器控制系统的结构示意图；图5为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第一实施例的结构示 意图；图6为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第四实施例的结构示 意图；图7为本发明的另一种判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第一实施例的 结构示意图；图8为本发明的另一种判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第二实施例的 结构示意图；图9为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的方法的第一实施例的流程图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。本发明提供了一种判断有源电力滤波器系统稳定性的系统，同时检测有源电力滤 波器的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is中的任意两个电流，在其第一实施例 中，系统同时检测有源电力滤波器的输出电流iApf和负载电流i-d。图5为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第一实施例的结构示 意图，如图5所示，在本实施例中，系统还包括参考值单元110、第一计算单元120、第二计算 单元130、处理单元140以及比较器150。其中，参考值单元110用于向比较器150提供参考值，该参考值可以根据本发明的 判断有源电力滤波器系统稳定性的系统所应用的环境对灵敏度的要求来设定。当需要的灵 敏度高时，参考值的取值相对小，当需要的灵敏度低时，参考值的取值相对大。因此，本发明 的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统能够满足不同的环境对判断的灵敏度的要求、适 用范围广。在本实施例中，第一计算单元120检测有源电力滤波器的输出电流iApf，利用快速 傅立叶转换(fft)计算出电流iApf的第k次谐波的相位e Apf(k)，并将相位e Apf(k)输出到 处理单元140。第二计算单元130与第一计算单元120同时对电流进行检测，在本实施例中，第二 计算单元130检测负载电流i-d，利用快速傅立叶转换(FFT)计算出电流的第k次谐 波的相位0-d(k)，并将相位e^d(k)输出到处理单元140。处理单元140接收第一计算单元120输出的相位e Apf(k)和第二计算单元130输 出的相位9kad(k)，并计算出两个相位的相位差A 0，对相位差A 0取绝对值后输出到比 较器150。
比较器150将接收到相位差的绝对值以及參考值单元110提供的參考值相比较， 当相位差的绝对值大于參考值时，则判断有源电カ滤波器系统出现不稳定问题，当相位差的绝对值小于或等于參考值，则判断有源电カ滤波器系统没有出现不稳定问题，比较器150 将比较结果输出。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统可以利用比较器150输出的比较结果进行多种操作。例如，当接收到有源电カ滤波器系统出现不稳定问题的比较结果吋， 可以进行报警，在这种情况下，本发明的系统还可以包括用于报警的各种装置，如报警器 (只作为示例，不用于限制本发明)。应当注意的是，在本实施例中，第一计算单元120可以用来检测负载电流しad，第 ニ计算单元130可以用来检测有源电カ滤波器的输出电流iApf。在本实施例中，本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统通过检测有源电力滤波器的输出电流iApf和负载电流i-d的各次谐波的相位差，只要当某一次谐波的相位差大于设定的參考值时，则认为有源电カ滤波器系统不稳定，实现了灵敏、准确地对有源电力滤波器系统的稳定性进行判断。在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的其它实施例中，可以采用别的构件、计算方法来计算检测电流的各次谐波的相位。在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第二实施例中，系统的结构參见图5，第一计算单元120和第二计算单元130分别检测有源电カ滤波器的输出电流iApf 和电源电流is，其余情况与在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一实施例相同，在此不再赘述。在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第三实施例中，系统的结构參见图5，第一计算单元120和第二计算单元130分别检测负载电流i-d和电源电流is，其余情况与在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一实施例相同，在此不再赘述。图6为本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第四实施例的结构示意图，如图6所示,在本实施例中，处理单元140包括减法器141和绝对值单元142。其中， 减法器141用于接收第一计算单元120和第二计算单元130输出的检测到的电流的第k 次谐波的相位，并计算出两个相位的相位差，将相位差输出到绝对值単元142 ;绝对值单元 142对接收到的减法器141输出的相位差取绝对值后输出到比较器150。在本实施例中，其余情况与本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一至第三实施例中的任一个实施例相同，在此不再赘述。在本发明提供的另ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，该系统同时检测有源电カ滤波器的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is，图7为该系统第一实施例的结果示意图，在本实施例中，本发明的系统包括三个用于提供參考值的參考值単元110 ；第一计算单元120、第二计算单元130和第三计算单元160，第一至第三计算单元同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is， 井分别计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；第一至第三计算单元检测的电流互不相同；其中1^ = 2，3，...』』为自然数；
三个处理単元140，分别用于接收第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个相位的相位差，将相位差取绝对值后输出；三个比较器150，用于分别接收三个处理单元140输出的相位差的绝对值以及三个參考值单元110提供的參考值，将相位差的绝对值和參考值比较后输出比较结果；当相位差的绝对值大于參考值时，比较器150输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，比较器150输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。所述系统还包括逻辑电路170，用于接收并根据三个比较器150输出的比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。当需要本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的灵敏度高时，逻辑电路 170采用逻辑或来处理三个比较器输出的比较结果，只要任何一个比较器输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果时，逻辑电路170都会输出有源电カ滤波器系统不稳定的最終比较结果，都会报警。如果需要本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的可靠性高，逻辑电路170可采用逻辑与来处理三个比较器输出的比较结果，只有当所有比较器都输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果时，逻辑电路170才会输出有源电カ滤波器系统不稳定的最終比较结果，才报警。另外，逻辑电路170还可以对三个比较器150输出的比较结果进行加权求平均来确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果。此处只为示例，不为限制本发明，本发明还可以通过别的方法或者装置来综合比较器150输出的多个比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。如图7所示，本申请的系统结构上具有対称性，因此，第一至第三计算单元与检测的有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is之间没有固定的对应关系。图8为本发明的另ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第二实施例的结构示意图，如图8所示,在本实施例中，姆个处理单元140包括減法器141，用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值单元142，用于接收减法器141输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。在本实施例中，如图8所示，示例了第一计算单元120检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf，第二计算单元130检测负载电流Lad,第三计算单元160检测电源电流is,不用于限制本发明。在本实施例中，其余情况与本发明的另ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一实施例相同，在此不再赘述。图9为本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法的第一实施例的流程图， 如图9所示，在本实施例中，本发明的方法开始于步骤S0，之后进入步骤SI，在步骤SI中， 同时检测有源电カ滤波器的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is中的至少两个电流；随后进入步骤S2，在步骤S2中，分别计算出检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位，其中k = 2，3，. . .，N，N为自然数；然后进入步骤S3，在步骤S3中，将计算出的至少两个电流的所述第k次谐波的相位中的任意两个相位相减以得到相位差；再进入步骤S4，在步骤S4中，将得到的所述相位差取绝对值后与參考值比较，若所述相位差的绝对值大于所述
9參考值，则输出有源电カ滤波器系统出现不稳定的比较结果，若所述相位差的绝对值小于或等于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统稳定的比较结果；本发明的方法结束于步骤S5。在本实施例中，当输出多个比较结果时，采用逻辑或或者逻辑与来处理多个比较结果以最終确定判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果。在本发明的方法的其它实施例中，当输出多个比较结果时，还可以对多个比较结果进行加权求平均以最终确定判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。在本实施例中，步骤S2利用快速傅立叶变换来计算检测到的至少两个电流的第k 次谐波的相位。在本发明的所述方法的其他实施例中，可以采用别的方法来计算电流的谐波的相位。在本实施例中，參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定，该灵敏度与应用的环境相关，当需要的灵敏度高吋，參考值的取值相对小，当需要的灵敏度低吋，參考值的取值相对大。因此，本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法能够满足不同的环境对判断的灵敏度的要求、适用范围广。在本发明所述方法的其它实施例中，还可以根据任何应用上的需求来确定參考值。在本实施例中，步骤S3中利用减法器来计算两个电流的第k次谐波的相位差。在本发明所述方法的其他实施例中，可以用别的构件或者计算方法来得出两个电流的第k次谐波的相位差。在本实施例中，步骤S4中利用比较器来对至少两个电流的第k次谐波的相位差的绝对值和參考值进行比较并输出比较結果。在本发明所述方法的其他实施例中，可以用别的构件或者计算方法来比较电流的第k次谐波的相位差的绝对值后和參考值。在具体的实施过程中可对本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法以及系统进行适当的改进，以适应具体情况的具体要求，并且本发明中各实施例的技术特征可以单独使用，也可以组合使用。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式
只是起到示范作用，并不用干限制本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤51、同时检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is中的至少两个电流；52、分别计算出检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位，其中k=2，3，…，N，N为自然数；53、将计算出的至少两个电流的第k次谐波的相位中的任意两个相减以得到相位差；54、将得到的所述相位差取绝对值后与參考值比较，若所述相位差的绝对值大于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果，若所述相位差的绝对值小于或等于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果；当输出多个所述比较结果时，根据多个所述比较结果确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
2.根据权利要求I所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在干，当输出多个所述比较结果时，采用逻辑或或者逻辑与来处理多个所述比较结果以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
3.根据权利要求I所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在干，当输出多个所述比较结果吋，对多个所述比较结果进行加权求平均以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
4.根据权利要求I所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在于，在步骤S2中，利用快速傅立叶变换来计算检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位；在步骤S3中，利用減法器来计算两个电流的第k次谐波的相位差；在步骤S4中，利用比较器来对至少两个电流的第k次谐波的相位差的绝对值和參考值进行比较并输出比较結果；所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定。
5.ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括用于提供參考值的參考值単元 (110)，其特征在于，所述系统还包括第一计算单元(120)，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流れ。“以及电源电流is中的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；第二计算单元(130)，与所述第一计算单元(120)同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is中与所述第一计算单元(120)检测的电流不相同的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；处理单元(140)，用于接收所述第一计算单元(120)和第二计算单元(130)输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算出两个所述相位的相位差，对所述相位差取绝对值后输出；比较器(150)，用于接收井比较所述处理单元(140)输出的相位差的绝对值以及所述參考值単元(110)提供的參考值，且输出比较结果；其中，k=2，3，…，N，N为自然数；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较結果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。
6.根据权利要求5所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，所述处理单元(140)包括減法器(141 )，用于接收所述第一计算单元(120)和第二计算单元(130)输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值单元(142)，用于接收所述减法器(141)输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。
7.根据权利要求5所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定；所述第一计算单元(120)和第二计算单元(130)利用快速傅立叶变换来计算检测到的电流的第k次谐波的相位。
8.ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括三个用于提供參考值的參考值单元(110)，其特征在于，所述系统还包括第一计算单元(120)、第二计算单元(130)和第三计算单元(160)，所述第一至第三计算单元同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is，井分别计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；所述第一至第三计算单元检测的电流互不相同；其中k=2，3，…，N，N为自然数；三个处理単元(140)，分别用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差，将所述相位差取绝对值后输出；三个比较器(150)，用于分别接收三个所述处理单元(140)输出的相位差的绝对值以及三个所述參考值単元(110)提供的參考值，将所述相位差的绝对值和所述參考值比较后输出比较結果；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统稳定的比较结果；所述系统还包括逻辑电路(170)，用于接收井根据三个所述比较器(150)输出的比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统稳定性的比较结果并输出。
9.根据权利要求8所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，所述逻辑电路(170)采用逻辑与或者逻辑或来处理多个所述比较器(150)输出的比较结果以确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果；再或者，所述逻辑电路(170)对多个所述比较器(150 )输出的比较结果进行加权求平均以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
10.根据权利要求8所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，每个所述处理单元(140)包括減法器(141)，用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值单元(142)，用于接收所述减法器(141)输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。
全文摘要
本发明公开了一种判断有源电力滤波器系统稳定性的方法以及系统，系统包括检测电流并计算相位的第一和第二计算单元、获得相位差绝对值的处理单元以及比较相位差绝对值与参考值并输出比较结果的比较器；方法包括S1、检测有源电力滤波器系统的输出电流iApf、负载电流iLoad以及电源电流is中的至少两个电流；S2、计算电流第k次谐波相位；S3、计算相位差；S4、将相位差的绝对值与参考值比较。本发明的方法和系统通过检测有源电力滤波器上述电流中的至少两个的各次谐波相位差并与参考值比较，根据多个比较结果来判断有源电力滤波器系统是否稳定，实现了灵敏、准确地对有源电力滤波器系统的稳定性进行判断。
文档编号G01R31/00GK102608470SQ201210089499
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者冼成瑜 申请人:深圳市盛弘电气有限公司
技术领域：
本发明涉及有源电カ滤波器系统，更具体地说，涉及ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法及系统。
背景技术：
随着现代エ业技术的发展，电カ系统中的各种电カ电子开关装置越来越多。这些电カ电子装置的开关动作会向电网注入大量的谐波分量，导致交流电网中电压和电流波形严重畸变。电能质量的下降直接影响着供电、用电设备的安全运行。有源电カ滤波器系统是抑制电网谐波的一种有效工具。图I为有源电カ滤波器系统框图，图中，しad代表负载电流，れ为电源电流，Us为电源电压，isf为负载电流的基波分量，ish为负载电流的谐波分量。当负载为非线性负载时， 负载电流i-d中会含有大量的谐波。图2为有源电カ滤波器未开启时电网电源电压和电源电流波形图，此时，电源电流is等于负载电流i—d，其中，电源电流is如图2中的实线所示，源电压Us如图2中的虚线所示。图3为有源电カ滤波器开启时电网电源电压和电源电流波形图，如图3所示，电源电流is如图中的实线所示，源电压Us如图中的虚线所示，当有源电カ滤波器开启时，源电流 is变为了正弦电流。图4为有源电カ滤波器系统的结构示意图，如图4所示，系统包括电源、非线性负载、负载电流检测装置CTl和有源电カ滤波器200，其中，非线性负载为谐波源，负载电流检测装置CTl通常是电流互感器，或者是霍尔电流传感器。电源电流is、负载电流ilMd和有源电カ滤波器的输出电流iApf之间满足公式is = i_d-iApf。在有源电カ滤波器200中，有源电カ滤波器的输出电流检测装置CT2，通常是电流互感器，或者是霍尔电流传感器；谐波检测算法単元G1，获取负载电流中的谐波电流，例如利用快速傅立叶转换(FFT)算法，或者瞬时无功算法；输出电流控制算法単元G2，控制有源电カ滤波器的输出电流跟踪谐波电流给定，输出电流控制算法単元G2可以是PI调节器，或者滞环电流控制器等；PWM为逆变器的驱动信号。当图4中所示的非线性负载(谐波源)内部包含电容、电感等器件，而且电源内部阻抗足够大时，图4所示的系统就存在稳定性问题。现有的判断有源电カ滤波器系统的稳定性的方法是通过系统建模来实现的，此时需要知道有源电カ滤波器系统中的各种參数， 如电源的进线电抗、负载的电容、电抗和负载的模型等，对于ー个复杂的配电网络，这些信息很多都是不可測量的，所以现有的判断有源电カ滤波器系统的稳定性的方法的可行性不高，无法对有源电カ滤波器系统的稳定性进行灵敏、准确地判断。
发明内容
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种可行性高且能够灵敏、准确地判断有
4源电カ滤波器系统稳定性的方法及系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，包括以下步骤SI、同时检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is 中的至少两个电流；S2、分别计算出检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位，其中k = 2，3，...， N，N为自然数；S3、将计算出的至少两个电流的第k次谐波的相位中的任意两个相减以得到相位S4、将得到的所述相位差取绝对值后与參考值比较，若所述相位差的绝对值大于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果，若所述相位差的绝对值小于或等于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果；当输出多个所述比较结果时，根据多个所述比较结果确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。优选地，当输出多个所述比较结果时，采用逻辑或或者逻辑与来处理多个所述比较结果以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。优选地，当输出多个所述比较结果吋，对多个所述比较结果进行加权求平均以确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。优选地，在步骤S2中，利用快速傅立叶变换来计算检测到的至少两个电流的第k 次谐波的相位；在步骤S3中，利用減法器来计算两个电流的第k次谐波的相位差；在步骤S4中，利用比较器来对至少两个电流的第k次谐波的相位差的绝对值和參考值进行比较并输出比较結果。优选地，所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定。提供ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括用于提供參考值的參考值单元，所述系统还包括第一计算单元，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is中的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；第二计算单元，与所述第一计算单元同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i_d以及电源电流is中与所述第一计算单元检测的电流不相同的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；处理单元，用于接收所述第一计算单元和第二计算单元输出的检测到的电流的第 k次谐波的相位，计算出两个所述相位的相位差，对所述相位差取绝对值后输出；比较器，用于接收并比较所述处理单元输出的相位差的绝对值以及所述參考值单元提供的參考值，且输出比较结果；其中，k= 2，3，...，N，N 为自然数；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较結果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。
本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，所述处理単元包括減法器，用于接收所述第一计算单元和第二计算单元输出的检测到的电流的第k 次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值単元，用于接收所述减法器输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。优选地，所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定；所述第一计算单元和第二计算单元利用快速傅立叶变换来计算检测到的电流的第k次谐波的相位。提供ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括三个用于提供參考值的參考值单元，所述系统还包括第一计算单元、第二计算单元和第三计算单元，所述第一至第三计算单元同时エ 作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is，井分别计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；所述第一至第三计算单元检测的电流互不相同；其中k = 2，3， ，N，N为自然数；三个处理単元，分别用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差，将所述相位差取绝对值后输出；三个比较器，用于分别接收三个所述处理单元输出的相位差的绝对值以及三个所述參考值单元提供的參考值，将所述相位差的绝对值和所述參考值比较后输出比较結果；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较結果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。所述系统还包括逻辑电路，用于接收并根据三个所述比较器输出的比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统稳定性的比较结果并输出。优选地，所述逻辑电路采用逻辑与或者逻辑或来处理多个所述比较器输出的比较结果以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果；再或者，所述逻辑电路对多个所述比较器输出的比较结果进行加权求平均以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，每个所述处理単元包括減法器，用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值単元，用于接收所述减法器输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法具有以下有益效果通过检测有源电カ滤波器的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is中的至少两个电流的各次谐波的相位差，只要当某一次谐波的相位差大于设定的參考值，则认为有源电カ滤波器系统不稳定，实现了灵敏、准确地对有源电カ滤波器系统的稳定性进行判断。另外，本发明的參考值是根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需要的灵敏度来设定，能够满足不同应用环境对判断有源电カ滤波器系统稳定性的灵敏度的不用要求，使得本发明的所述方法的适用范围广。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统具有与本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法相同的有益效果。
图1为有源电力滤波器系统框图；图2为有源电力滤波器未开启时电网电源电压和电源电流波形图；图3为有源电力滤波器开启时电网电源电压和电源电流波形图；图4为有源电力滤波器控制系统的结构示意图；图5为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第一实施例的结构示 意图；图6为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第四实施例的结构示 意图；图7为本发明的另一种判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第一实施例的 结构示意图；图8为本发明的另一种判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第二实施例的 结构示意图；图9为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的方法的第一实施例的流程图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。本发明提供了一种判断有源电力滤波器系统稳定性的系统，同时检测有源电力滤 波器的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is中的任意两个电流，在其第一实施例 中，系统同时检测有源电力滤波器的输出电流iApf和负载电流i-d。图5为本发明的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统的第一实施例的结构示 意图，如图5所示，在本实施例中，系统还包括参考值单元110、第一计算单元120、第二计算 单元130、处理单元140以及比较器150。其中，参考值单元110用于向比较器150提供参考值，该参考值可以根据本发明的 判断有源电力滤波器系统稳定性的系统所应用的环境对灵敏度的要求来设定。当需要的灵 敏度高时，参考值的取值相对小，当需要的灵敏度低时，参考值的取值相对大。因此，本发明 的判断有源电力滤波器系统稳定性的系统能够满足不同的环境对判断的灵敏度的要求、适 用范围广。在本实施例中，第一计算单元120检测有源电力滤波器的输出电流iApf，利用快速 傅立叶转换(fft)计算出电流iApf的第k次谐波的相位e Apf(k)，并将相位e Apf(k)输出到 处理单元140。第二计算单元130与第一计算单元120同时对电流进行检测，在本实施例中，第二 计算单元130检测负载电流i-d，利用快速傅立叶转换(FFT)计算出电流的第k次谐 波的相位0-d(k)，并将相位e^d(k)输出到处理单元140。处理单元140接收第一计算单元120输出的相位e Apf(k)和第二计算单元130输 出的相位9kad(k)，并计算出两个相位的相位差A 0，对相位差A 0取绝对值后输出到比 较器150。
比较器150将接收到相位差的绝对值以及參考值单元110提供的參考值相比较， 当相位差的绝对值大于參考值时，则判断有源电カ滤波器系统出现不稳定问题，当相位差的绝对值小于或等于參考值，则判断有源电カ滤波器系统没有出现不稳定问题，比较器150 将比较结果输出。本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统可以利用比较器150输出的比较结果进行多种操作。例如，当接收到有源电カ滤波器系统出现不稳定问题的比较结果吋， 可以进行报警，在这种情况下，本发明的系统还可以包括用于报警的各种装置，如报警器 (只作为示例，不用于限制本发明)。应当注意的是，在本实施例中，第一计算单元120可以用来检测负载电流しad，第 ニ计算单元130可以用来检测有源电カ滤波器的输出电流iApf。在本实施例中，本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统通过检测有源电力滤波器的输出电流iApf和负载电流i-d的各次谐波的相位差，只要当某一次谐波的相位差大于设定的參考值时，则认为有源电カ滤波器系统不稳定，实现了灵敏、准确地对有源电力滤波器系统的稳定性进行判断。在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的其它实施例中，可以采用别的构件、计算方法来计算检测电流的各次谐波的相位。在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第二实施例中，系统的结构參见图5，第一计算单元120和第二计算单元130分别检测有源电カ滤波器的输出电流iApf 和电源电流is，其余情况与在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一实施例相同，在此不再赘述。在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第三实施例中，系统的结构參见图5，第一计算单元120和第二计算单元130分别检测负载电流i-d和电源电流is，其余情况与在本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一实施例相同，在此不再赘述。图6为本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第四实施例的结构示意图，如图6所示,在本实施例中，处理单元140包括减法器141和绝对值单元142。其中， 减法器141用于接收第一计算单元120和第二计算单元130输出的检测到的电流的第k 次谐波的相位，并计算出两个相位的相位差，将相位差输出到绝对值単元142 ;绝对值单元 142对接收到的减法器141输出的相位差取绝对值后输出到比较器150。在本实施例中，其余情况与本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一至第三实施例中的任一个实施例相同，在此不再赘述。在本发明提供的另ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，该系统同时检测有源电カ滤波器的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is，图7为该系统第一实施例的结果示意图，在本实施例中，本发明的系统包括三个用于提供參考值的參考值単元110 ；第一计算单元120、第二计算单元130和第三计算单元160，第一至第三计算单元同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is， 井分别计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；第一至第三计算单元检测的电流互不相同；其中1^ = 2，3，...』』为自然数；
三个处理単元140，分别用于接收第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个相位的相位差，将相位差取绝对值后输出；三个比较器150，用于分别接收三个处理单元140输出的相位差的绝对值以及三个參考值单元110提供的參考值，将相位差的绝对值和參考值比较后输出比较结果；当相位差的绝对值大于參考值时，比较器150输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，比较器150输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。所述系统还包括逻辑电路170，用于接收并根据三个比较器150输出的比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。当需要本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的灵敏度高时，逻辑电路 170采用逻辑或来处理三个比较器输出的比较结果，只要任何一个比较器输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果时，逻辑电路170都会输出有源电カ滤波器系统不稳定的最終比较结果，都会报警。如果需要本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的可靠性高，逻辑电路170可采用逻辑与来处理三个比较器输出的比较结果，只有当所有比较器都输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果时，逻辑电路170才会输出有源电カ滤波器系统不稳定的最終比较结果，才报警。另外，逻辑电路170还可以对三个比较器150输出的比较结果进行加权求平均来确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果。此处只为示例，不为限制本发明，本发明还可以通过别的方法或者装置来综合比较器150输出的多个比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。如图7所示，本申请的系统结构上具有対称性，因此，第一至第三计算单元与检测的有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is之间没有固定的对应关系。图8为本发明的另ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第二实施例的结构示意图，如图8所示,在本实施例中，姆个处理单元140包括減法器141，用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值单元142，用于接收减法器141输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。在本实施例中，如图8所示，示例了第一计算单元120检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf，第二计算单元130检测负载电流Lad,第三计算单元160检测电源电流is,不用于限制本发明。在本实施例中，其余情况与本发明的另ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统的第一实施例相同，在此不再赘述。图9为本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法的第一实施例的流程图， 如图9所示，在本实施例中，本发明的方法开始于步骤S0，之后进入步骤SI，在步骤SI中， 同时检测有源电カ滤波器的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is中的至少两个电流；随后进入步骤S2，在步骤S2中，分别计算出检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位，其中k = 2，3，. . .，N，N为自然数；然后进入步骤S3，在步骤S3中，将计算出的至少两个电流的所述第k次谐波的相位中的任意两个相位相减以得到相位差；再进入步骤S4，在步骤S4中，将得到的所述相位差取绝对值后与參考值比较，若所述相位差的绝对值大于所述
9參考值，则输出有源电カ滤波器系统出现不稳定的比较结果，若所述相位差的绝对值小于或等于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统稳定的比较结果；本发明的方法结束于步骤S5。在本实施例中，当输出多个比较结果时，采用逻辑或或者逻辑与来处理多个比较结果以最終确定判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果。在本发明的方法的其它实施例中，当输出多个比较结果时，还可以对多个比较结果进行加权求平均以最终确定判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。在本实施例中，步骤S2利用快速傅立叶变换来计算检测到的至少两个电流的第k 次谐波的相位。在本发明的所述方法的其他实施例中，可以采用别的方法来计算电流的谐波的相位。在本实施例中，參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定，该灵敏度与应用的环境相关，当需要的灵敏度高吋，參考值的取值相对小，当需要的灵敏度低吋，參考值的取值相对大。因此，本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法能够满足不同的环境对判断的灵敏度的要求、适用范围广。在本发明所述方法的其它实施例中，还可以根据任何应用上的需求来确定參考值。在本实施例中，步骤S3中利用减法器来计算两个电流的第k次谐波的相位差。在本发明所述方法的其他实施例中，可以用别的构件或者计算方法来得出两个电流的第k次谐波的相位差。在本实施例中，步骤S4中利用比较器来对至少两个电流的第k次谐波的相位差的绝对值和參考值进行比较并输出比较結果。在本发明所述方法的其他实施例中，可以用别的构件或者计算方法来比较电流的第k次谐波的相位差的绝对值后和參考值。在具体的实施过程中可对本发明的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法以及系统进行适当的改进，以适应具体情况的具体要求，并且本发明中各实施例的技术特征可以单独使用，也可以组合使用。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式
只是起到示范作用，并不用干限制本发明的保护范围。
权利要求
1.ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤51、同时检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is中的至少两个电流；52、分别计算出检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位，其中k=2，3，…，N，N为自然数；53、将计算出的至少两个电流的第k次谐波的相位中的任意两个相减以得到相位差；54、将得到的所述相位差取绝对值后与參考值比较，若所述相位差的绝对值大于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果，若所述相位差的绝对值小于或等于所述參考值，则输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果；当输出多个所述比较结果时，根据多个所述比较结果确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
2.根据权利要求I所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在干，当输出多个所述比较结果时，采用逻辑或或者逻辑与来处理多个所述比较结果以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
3.根据权利要求I所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在干，当输出多个所述比较结果吋，对多个所述比较结果进行加权求平均以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
4.根据权利要求I所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的方法，其特征在于，在步骤S2中，利用快速傅立叶变换来计算检测到的至少两个电流的第k次谐波的相位；在步骤S3中，利用減法器来计算两个电流的第k次谐波的相位差；在步骤S4中，利用比较器来对至少两个电流的第k次谐波的相位差的绝对值和參考值进行比较并输出比较結果；所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定。
5.ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括用于提供參考值的參考值単元 (110)，其特征在于，所述系统还包括第一计算单元(120)，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流れ。“以及电源电流is中的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；第二计算单元(130)，与所述第一计算单元(120)同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流しad以及电源电流is中与所述第一计算单元(120)检测的电流不相同的任意ー个电流，并计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；处理单元(140)，用于接收所述第一计算单元(120)和第二计算单元(130)输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算出两个所述相位的相位差，对所述相位差取绝对值后输出；比较器(150)，用于接收井比较所述处理单元(140)输出的相位差的绝对值以及所述參考值単元(110)提供的參考值，且输出比较结果；其中，k=2，3，…，N，N为自然数；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较結果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统稳定的比较結果。
6.根据权利要求5所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，所述处理单元(140)包括減法器(141 )，用于接收所述第一计算单元(120)和第二计算单元(130)输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值单元(142)，用于接收所述减法器(141)输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。
7.根据权利要求5所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，所述參考值根据判断有源电カ滤波器系统稳定性所需的灵敏度来设定；所述第一计算单元(120)和第二计算单元(130)利用快速傅立叶变换来计算检测到的电流的第k次谐波的相位。
8.ー种判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，包括三个用于提供參考值的參考值单元(110)，其特征在于，所述系统还包括第一计算单元(120)、第二计算单元(130)和第三计算单元(160)，所述第一至第三计算单元同时工作，用于检测有源电カ滤波器系统的输出电流iApf、负载电流i-d以及电源电流is，井分别计算、输出其检测到的电流的第k次谐波的相位；所述第一至第三计算单元检测的电流互不相同；其中k=2，3，…，N，N为自然数；三个处理単元(140)，分别用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差，将所述相位差取绝对值后输出；三个比较器(150)，用于分别接收三个所述处理单元(140)输出的相位差的绝对值以及三个所述參考值単元(110)提供的參考值，将所述相位差的绝对值和所述參考值比较后输出比较結果；当相位差的绝对值大于參考值时，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统不稳定的比较结果；当相位差的绝对值小于或等于參考值，所述比较器(150)输出有源电カ滤波器系统稳定的比较结果；所述系统还包括逻辑电路(170)，用于接收井根据三个所述比较器(150)输出的比较结果来确定最終判断有源电カ滤波器系统稳定性的比较结果并输出。
9.根据权利要求8所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，所述逻辑电路(170)采用逻辑与或者逻辑或来处理多个所述比较器(150)输出的比较结果以确定最终判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较结果；再或者，所述逻辑电路(170)对多个所述比较器(150 )输出的比较结果进行加权求平均以确定最終判断有源电カ滤波器系统是否稳定的比较結果。
10.根据权利要求8所述的判断有源电カ滤波器系统稳定性的系统，其特征在于，每个所述处理单元(140)包括減法器(141)，用于接收所述第一至第三计算单元中的任意两个输出的检测到的电流的第k次谐波的相位，计算两个所述相位的相位差并输出；绝对值单元(142)，用于接收所述减法器(141)输出的所述相位差，在对其取绝对值后输出。
全文摘要
本发明公开了一种判断有源电力滤波器系统稳定性的方法以及系统，系统包括检测电流并计算相位的第一和第二计算单元、获得相位差绝对值的处理单元以及比较相位差绝对值与参考值并输出比较结果的比较器；方法包括S1、检测有源电力滤波器系统的输出电流iApf、负载电流iLoad以及电源电流is中的至少两个电流；S2、计算电流第k次谐波相位；S3、计算相位差；S4、将相位差的绝对值与参考值比较。本发明的方法和系统通过检测有源电力滤波器上述电流中的至少两个的各次谐波相位差并与参考值比较，根据多个比较结果来判断有源电力滤波器系统是否稳定，实现了灵敏、准确地对有源电力滤波器系统的稳定性进行判断。
文档编号G01R31/00GK102608470SQ201210089499
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者冼成瑜 申请人:深圳市盛弘电气有限公司
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