一种基于模糊变环宽滞环空间矢量的UPQC控制方法

一种基于模糊变环宽滞环空间矢量的upqc控制方法
技术领域
1.本发明涉及电能质量控制方法，特别涉及一种基于模糊变环宽滞环空间矢量的upqc控制方法。


背景技术：

2.统一电能质量调节器(unified power quality regulator)，英文简称：upqc，是将串联有源电力滤波器和并联有源电力滤波器通过直流侧电容耦合，对电力系统中的电压暂升、暂降、电压波动、无功功率和谐波等电能质量问题进行统一补偿和抑制的设备。upqc的控制模块将获得的控制量通过pwm电路产生触发电力电子器件开断的脉冲信号，对电力电子开关器件进行控制从而输出补偿信号，其控制策略的不同会影响upqc动态开关的损耗、输出补偿功能以及频率响应等各种性能。
3.现有文献和专利中对于upqc器件触发控制包括三角波载波比较控制、滞环比较控制、空间矢量控制等。三角载波比较控制中的控制频率根据设定的三角波频率决定，动态响应速度较快，但是其跟随误差较大且调制带宽有限，不适应于大功率的工作环境下。
4.滞环比较器一般设置固定滞环宽度，在固定环宽的滞环控制中，以电流补偿为例，若实际补偿电流与指令电流差值较大或差值变化较快时，upqc控制会因为固定环宽较小的原因，导致系统的补偿能力不足，无法有效跟踪电流的变化，同时器件开关频率也较高；若实际补偿电流与指令电流差值较小或差值变化较慢时，upqc控制可能会因固定环宽较大，导致补偿电流信号过大，也会影响系统的补偿效果。当电流过零或达到顶点的情况下，此类问题会更加明显。如果负载变动较大，这一负载变动会影响upqc系统的补偿效果和内部电力器件的开关损耗等。
5.因此，针对固定环宽滞环电流控制的缺点和负载变化较大的特点，需要考虑如何设计变环宽滞环控制，在提高变环宽滞环控制实时性和效果的同时，进一步研究如何结合矢量控制降低开关频率，减小开关损耗和提高直流电压利用率，解决各相独立控制存在的相间干扰问题，是upqc滞环控制策略上需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于模糊变环宽滞环宽度矢量的upqc控制方法。
7.本发明方法解决上述问题所采用的技术方案为：一种基于模糊变环宽滞环宽度矢量的upqc控制方法，其特征在于，包括如下所示步骤。
8.首先，实施控制前的准备，具体包括以下所示步骤(1.1)至步骤(1.5)。
9.步骤(1.1)，定义7个模糊语言值，具体包括负大、负中、负小、零、正小、正中和正大，分别使用nb，nm，ns，zo，ps，pm，和pb进行标记。
10.步骤(1.2)，确定对差值矢量x和变化率矢量中的数据进行模糊化处理，得到对应的模糊语言值的规则；其中，对x中的第j个数据xj进行模糊化处理得到对应的模糊语言
值的规则具体是：若xj∈[-3,-2.667)，隶属度函数取为梯形，则xj对应的模糊语言值为nb；若xj∈(-3,-1)，隶属度函数取为高斯形，则xj对应的模糊语言值为nm；若xj∈(-2,0)，隶属度函数取为三角形，则xj对应的模糊语言值为ns；若xj∈(-1,1)，隶属度函数取为三角形，则xj对应的模糊语言值为zo；若xj∈(0,2)，隶属度函数取为三角形，则xj对应的模糊语言值为ps；若xj∈(1,3)，隶属度函数取为高斯形，则xj对应的模糊语言值为pm；若xj∈(2,3]，隶属度函数取为梯形，则xj对应的模糊语言值为pb；j＝1,2,3；对中的第j个数据进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则与对xj进行模糊化处理的规则相同。
[0011]
步骤(1.3)，确定模糊推理规则，设x或中的第j个数据对应的模糊语言值分别为m和则滞环宽度矢量h中的第j个数据hj对应的模糊语言值m的模糊推理规则是：若m为nb，则m为pb；若m为zo，则m为nb；若m为pb，则m为pb；若m为nm而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为pm、ps、zo、ns、zo、ps和pm；若m为ns而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为ps、zo、ns、nm、ns、zo和ps；若m为ps而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为ps、zo、ns、nm、ns、zo和ps；若m为pm而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为pm、ps、zo、ns、zo、ps和pm。
[0012]
步骤(1.4)，为upqc中的并联变流器设定电流差值的6个区域编号和并联参考电压的6个区域编号，其中电流差值的6个区域编号依次标记为i-1、i-2、i-3、i-4、i-5和i-6，而并联参考电压的6个区域编号依次标记为u
1-1、u
1-2、u
1-3、u
1-4、u
1-5和u
1-6，并同时为upqc中的串联变流器设定电压差值的6个区域编号和串联参考电压的6个区域编号，其中电压差值的6个区域依次标记为v-1、v-2、v-3、v-4、v-5和v-6，而串联参考电压的6个区域依次标记为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6。
[0013]
步骤(1.5)，确定三相上桥臂开关组合的方式，具体有7种类型，依次记为s1,s2,
…
,s7；其中，s1表示a相的上桥臂开关闭合，b相和c相的上桥臂开关打开，则此时a相的下桥臂开关打开，b相和c相的下桥臂开关闭合；s2表示a相和b相的上桥臂开关闭合，c相的上桥臂开关打开；s3表示b相的上桥臂开关闭合，a相和c相的上桥臂开关打开；s4表示b相和c相的上桥臂开关闭合，a相的上桥臂开关打开；s5表示c相的上桥臂开关闭合，a相和b相的上桥臂开关打开；s6表示a相和c相的上桥臂开关闭合，b相的上桥臂开关打开；s7表示a相，b相和c相的上桥臂开关同时打开或同时闭合，此时对应变流器没有输出的情况。
[0014]
其次，根据最新采样时刻t测量得到的电流和电压数据，确定upqc中并联变流器和串联变流器的三相上桥臂开关组合方式后，为并联变流器的三相上桥臂和串联变流器的三相上桥臂执行相应种类的开关组合方式，而并联变流器和串联变流器的的三相下桥臂开关状态则与其三相上桥臂的开关状态相反，具体的实施过程包括以下所示步骤(2.1)至步骤(2.3)。
[0015]
步骤(2.1)，测量得到最新采样时刻t的电流和电压数据，具体包括upqc中并联变流器的a、b和c相的实际补偿电流反馈量ia、ib和ic以及补偿电流检测量和upqc中串联变流器的a、b和c相的实际补偿电压反馈量va、vb和vc以及补偿电压检测量和再计算并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量
[0016]
步骤(2.2)，获取t之前的一个采样时刻的并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量i
t-1
和v
t-1
后，再按照公式与分别计算并联变流器的变化率矢量和串联变流器的变化率矢量其中，t-1表示t之前的一个采样时刻。
[0017]
步骤(2.3)，并行执行方案(1)和方案(2)；其中，方案(1)为：设置x＝i
t
且后，执行如下所示步骤
①
至步骤
⑦
；方案(2)为：设置x＝v
t
且后，执行如下所示步骤
①
至步骤
⑥
。
[0018]
按照步骤
①
：按照步骤(1.2)中所述规则对x和中的数据进行模糊化处理，得到对应的模糊语言值。
[0019]
步骤
②
：按照步骤(1.3)中的模糊推理规则，分别得到滞环宽度矢量h中3个数据对应的模糊语言值后，利用重心法进行去模糊化处理，得到滞环宽度矢量h。
[0020]
步骤
③
：将x与h中相同位置的数据进行比较，得到极性矢量y；具体实施过程是：依次设置j＝1,2,3，并判断xj是否小于hj，若是，则y中的第j个数据yj则等于1；若否，则y中的第j个数据yj则等于0；
[0021]
步骤
④
：利用y中三个数据y1,y2,y3判断y对应的区域编号，利用中的三个数据之间的差值和判断对应的区域编号；其中，当x＝i
t
时的判断规则是：若只有y1大于0，则y对应的区域编号为i-1；若只有y1和y2大于0，则y对应的区域编号为i-2；若只有y2大于0，则y对应的区域编号为i-3；若只有y2和y3大于0，则y对应的区域编号为i-4；若只有y3大于0，则y对应的区域编号为i-5；若只有y1和y3大于0，则y对应的区域编号为i-6；当x＝v
t
时的判断规则是：若只有y1和y3大于0，则y对应的区域编号为v-1；若只有y1大于0，则y对应的区域编号为v-2；若只有y1和y2大于0，则y对应的区域编号为v-3；若只有y2大于0，则y对应的区域编号为v-4；若只有y2和y3大于0，则y对应的区域编号为v-5；若只有y3大于0，则y对应的区域编号为v-6；当时的判断规则是：若只有和大于0，则对应的区域编号为u
1-1；若只有大于0，则对应的区域编号为u
1-2；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
1-3；若只有大于0，则对应的区域编号为u
1-4；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
1-5；若只有大于0，则对应的区域编号为u
1-6；当时的判断规则是：若只有和大于0，则对应的区域编号为u
2-1；若只有大于0，则对应的区域编号为u
2-2；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
2-3；若只有大于0，则对应的区域编号为u
2-4；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
2-5；若只有大于0，则对应的区域编号为u
2-6。
[0022]
步骤
⑤
：根据y和对应的区域编号，确定出三相上桥臂开关组合的种类；当x＝i
t
且时，并联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定方式具体如表1所示；当x＝v
t
且时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定方式具体如表2所示。
[0023]
表1：并联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定规则表。
[0024]
表2中的三相上桥臂开关组合的确定规则的使用方式具体是：若y对应的区域编号为i-1而对应的区域编号为u
1-1，则三相上桥臂开关组合的种类为s1；若y对应的区域编号为i-2而对应的区域编号为u
1-1，则三相上桥臂开关组合的种类为s2；若y对应的区域编号为i-4而对应的区域编号为u
1-1，则三相上桥臂开关组合的种类为s7；依次类推。
[0025]
表2：串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定规则表。
[0026]
步骤
⑥
：根据三相上桥臂开关组合的种类，执行a、b和c三相开关的相应动作，并按照相反的开关方式执行三相下桥臂a、b和c三相开关的相应动作后，返回步骤(2.1)。
[0027]
通过以上所述实施步骤，本发明方法的优势介绍如下。
[0028]
本发明方法由于使用了模糊化推理过程对滞环宽度矢量进行即时确定，有效克服基于固定滞环宽度矢量实施upqc控制的缺点，能根据实时测量的电流和电压数据进行适应性控制，从而能够使器件最大开关频率降低，对负载变动较大引起的电压、电流等电能质量问题，均能有效补偿。同时，因为控制过程结合使用了空间矢量控制，在保持补偿效果、降低开关器件的开关频率、提高补偿效率的同时，能够解决变流器相间干扰问题。
附图说明
[0029]
图1为本发明方法的实施流程示意图。
[0030]
图2为upqc基本结构图。
[0031]
图3为upqc控制策略原理示意图。
具体实施方式
[0032]
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0033]
如图1所示，本发明公开了一种基于模糊变环宽滞环宽度矢量的upqc控制方法，下面结合一个具体应用实例来说明本发明方法的具体实施方式。
[0034]
在如图2所示的upqc结构图中，左侧为串联变流器，右侧为并联变流器。因此，一个常规的upqc具体包括并联变流器和串联变流器，并联变流器和串联变流器均使用三相桥式结构，则并联变流器和串联变流器均有三相上桥臂开关和三相下桥臂开关，合计六个桥臂开关；图3则展示了本发明方法实施控制策略的原理图。
[0035]
首先，实施控制前的准备，具体包括以下所示步骤(1.1)至步骤(1.5)。
[0036]
步骤(1.1)，定义7个模糊语言值，具体包括负大、负中、负小、零、正小、正中和正大，分别使用nb，nm，ns，zo，ps，pm，和pb进行标记。
[0037]
步骤(1.2)，确定对差值矢量x和变化率矢量中的数据进行模糊化处理，得到对应的模糊语言值的规则；其中，对x中的第j个数据xj进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则具体是：若xj∈[-3,-2.667)，隶属度函数取为梯形，则xj对应的模糊语言值为nb；若xj∈(-3,-1)，隶属度函数取为高斯形，则xj对应的模糊语言值为nm；若xj∈(-2,0)，隶属度函数取为三角形，则xj对应的模糊语言值为ns；若xj∈(-1,1)，隶属度函数取为三角形，则xj对应的模糊语言值为zo；若xj∈(0,2)，隶属度函数取为三角形，则xj对应的模糊语言值为ps；若xj∈(1,3)，隶属度函数取为高斯形，则xj对应的模糊语言值为pm；若xj∈(2,3]，隶属度函数取为梯形，则xj对应的模糊语言值为pb；j＝1,2,3；对中的第j个数据进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则与对xj进行模糊化处理的规则相同。
[0038]
步骤(1.3)，确定模糊推理规则，设x或中的第j个数据对应的模糊语言值分别为m和则滞环宽度矢量h中的第j个数据hj对应的模糊语言值m的模糊推理规则是：若m为nb，则m为pb；若m为zo，则m为nb；若m为pb，则m为pb；若m为nm而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为pm、ps、zo、ns、zo、ps和pm；若m为ns而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为ps、zo、ns、nm、ns、zo和ps；若m为ps而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为ps、zo、ns、nm、ns、zo和ps；若m为pm而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为pm、ps、zo、ns、zo、ps和pm。
[0039]
步骤(1.4)，为upqc中的并联变流器设定电流差值的6个区域编号和并联参考电压的6个区域编号，其中电流差值的6个区域编号依次标记为i-1、i-2、i-3、i-4、i-5和i-6，而并联参考电压的6个区域编号依次标记为u
1-1、u
1-2、u
1-3、u
1-4、u
1-5和u
1-6，并同时为upqc中的串联变流器设定电压差值的6个区域编号和串联参考电压的6个区域编号，其中电压差值的6个区域依次标记为v-1、v-2、v-3、v-4、v-5和v-6，而串联参考电压的6个区域依次标记为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6。
[0040]
步骤(1.5)，确定三相上桥臂开关组合的方式，具体有7种类型，依次记为s1,s2,
…
,s7；其中，s1表示a相的上桥臂开关闭合，b相和c相的上桥臂开关打开，则此时a相的下桥臂开关打开，b相和c相的下桥臂开关闭合；s2表示a相和b相的上桥臂开关闭合，c相的上桥臂开关打开；s3表示b相的上桥臂开关闭合，a相和c相的上桥臂开关打开；s4表示b相和c相的上桥臂开关闭合，a相的上桥臂开关打开；s5表示c相的上桥臂开关闭合，a相和b相的上桥臂开关
打开；s6表示a相和c相的上桥臂开关闭合，b相的上桥臂开关打开；s7表示a相，b相和c相的上桥臂开关同时打开或同时闭合，此时对应变流器没有输出的情况。
[0041]
其次，根据最新采样时刻t测量得到的电流和电压数据，确定upqc中并联变流器和串联变流器的三相上桥臂开关组合方式后，为并联变流器的三相上桥臂和串联变流器的三相上桥臂执行相应种类的开关组合方式，而并联变流器和串联变流器的的三相下桥臂开关状态则与其三相上桥臂的开关状态相反，具体的实施过程包括以下所示步骤(2.1)至步骤(2.3)。
[0042]
步骤(2.1)，测量得到最新采样时刻t的电流和电压数据，具体包括upqc中并联变流器的a、b和c相的实际补偿电流反馈量ia、ib和ic以及补偿电流检测量和upqc中串联变流器的a、b和c相的实际补偿电压反馈量va、vb和vc以及补偿电压检测量和再计算并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量
[0043]
步骤(2.2)，获取t之前的一个采样时刻的并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量i
t-1
和v
t-1
后，再按照公式与分别计算并联变流器的变化率矢量和串联变流器的变化率矢量其中，t-1表示t之前的一个采样时刻。
[0044]
步骤(2.3)，并行执行方案(1)和方案(2)；其中，方案(1)为：设置x＝i
t
且后，执行如下所示步骤
①
至步骤
⑦
；方案(2)为：设置x＝v
t
且后，执行如下所示步骤
①
至步骤
⑥
。
[0045]
按照步骤
①
：按照步骤(1.2)中所述规则对x和中的数据进行模糊化处理，得到对应的模糊语言值。
[0046]
步骤
②
：按照步骤(1.3)中的模糊推理规则，分别得到滞环宽度矢量h中3个数据对应的模糊语言值后，利用重心法进行去模糊化处理，得到滞环宽度矢量h。
[0047]
上述步骤
②
中的重心法，又可称为：加权平均法。实施重心法前，需要知道h中的第j个数据hj对应的模糊语言值的判断规则，具体是：若hj∈[1,1.333)，则hj对应的模糊语言值为nb；若hj∈(1,1.667)，则hj对应的模糊语言值为nm；若hj∈(1.333,2)，则hj对应的模糊语言值为ns；若hj∈(1.667,2.333)，则hj对应的模糊语言值为zo；若hj∈(2,2.667)，则hj对应的模糊语言值为ps；若hj∈(2.333,3)，则hj对应的模糊语言值为pm；若hj∈(2.667,3]，则hj对应的模糊语言值为pb。同时，7个模糊区间的隶属度函数均取为三角形。
[0048]
然后，利用模糊推理过程中被激活的相应模糊规则的数目n、模糊论域中的数值hm和隶属度值u(hm)，按照如下所示公式(1)进行去模糊化处理，对应得到hj：
[0049]
其中，m＝1,2,
…
,n。通过公式(1)可以发现，该公式就是在计算加权平均值。
[0050]
步骤
③
：将x与h中相同位置的数据进行比较，得到极性矢量y；具体实施过程是：依次设置j＝1,2,3，并判断xj是否小于hj，若是，则y中的第j个数据yj则等于1；若否，则y中的
3、u
2-4、u
2-5和u
2-6时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类分别是s1、s2、s7、s7、s6和s1；当y对应的区域编号为v-3而对应的区域编号分别为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类分别是s2、s2、s3、s7、s7和s1；当y对应的区域编号为v-4而对应的区域编号分别为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类分别是s2、s3、s3、s4、s7和s7；当y对应的区域编号为v-5而对应的区域编号分别为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类分别是s7、s3、s4、s4、s5和s7；当y对应的区域编号为v-6而对应的区域编号分别为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类分别是s7、s7、s4、s5、s5和s6。
[0053]
步骤
⑥
：根据三相上桥臂开关组合的种类，执行a、b和c三相开关的相应动作，并按照相反的开关方式执行三相下桥臂a、b和c三相开关的相应动作后，返回步骤(2.1)。

技术特征：
1.一种基于模糊变环宽滞环空间矢量的upqc控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：首先，实施控制前的准备，具体包括以下所示步骤(1.1)至步骤(1.5)；步骤(1.1)，定义7个模糊语言值，具体包括负大、负中、负小、零、正小、正中和正大，分别使用nb，nm，ns，zo，ps，pm，和pb进行标记；步骤(1.2)，确定对差值矢量x和变化率矢量中的数据进行模糊化处理，得到对应的模糊语言值的规则；其中，对x中的第j个数据x
j
进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则具体是：若x
j
∈[-3,-2.667)，隶属度函数取为梯形，则x
j
对应的模糊语言值为nb；若x
j
∈(-3,-1)，隶属度函数取为高斯形，则x
j
对应的模糊语言值为nm；若x
j
∈(-2,0)，隶属度函数取为三角形，则x
j
对应的模糊语言值为ns；若x
j
∈(-1,1)，隶属度函数取为三角形，则x
j
对应的模糊语言值为zo；若x
j
∈(0,2)，隶属度函数取为三角形，则x
j
对应的模糊语言值为ps；若x
j
∈(1,3)，隶属度函数取为高斯形，则x
j
对应的模糊语言值为pm；若x
j
∈(2,3]，隶属度函数取为梯形，则x
j
对应的模糊语言值为pb；j＝1,2,3；对中的第j个数据进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则与对x
j
进行模糊化处理的规则相同；步骤(1.3)，确定模糊推理规则，设x或中的第j个数据对应的模糊语言值分别为m和则滞环宽度矢量h中的第j个数据h
j
对应的模糊语言值m的模糊推理规则是：若m为nb，则m为pb；若m为zo，则m为nb；若m为pb，则m为pb；若m为nm而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为pm、ps、zo、ns、zo、ps和pm；若m为ns而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为ps、zo、ns、nm、ns、zo和ps；若m为ps而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为ps、zo、ns、nm、ns、zo和ps；若m为pm而分别为nb、nm、ns、zo、ps、pm和pb，则m分别为pm、ps、zo、ns、zo、ps和pm；步骤(1.4)，为upqc中的并联变流器设定电流差值的6个区域编号和并联参考电压的6个区域编号，其中电流差值的6个区域编号依次标记为i-1、i-2、i-3、i-4、i-5和i-6，而并联参考电压的6个区域编号依次标记为u
1-1、u
1-2、u
1-3、u
1-4、u
1-5和u
1-6，并同时为upqc中的串联变流器设定电压差值的6个区域编号和串联参考电压的6个区域编号，其中电压差值的6个区域依次标记为v-1、v-2、v-3、v-4、v-5和v-6，而串联参考电压的6个区域依次标记为u
2-1、u
2-2、u
2-3、u
2-4、u
2-5和u
2-6；步骤(1.5)，确定三相上桥臂开关组合的方式，具体有7种类型，依次记为s1,s2,
…
,s7；其中，s1表示a相的上桥臂开关闭合，b相和c相的上桥臂开关打开，则此时a相的下桥臂开关打开，b相和c相的下桥臂开关闭合；s2表示a相和b相的上桥臂开关闭合，c相的上桥臂开关打开；s3表示b相的上桥臂开关闭合，a相和c相的上桥臂开关打开；s4表示b相和c相的上桥臂开关闭合，a相的上桥臂开关打开；s5表示c相的上桥臂开关闭合，a相和b相的上桥臂开关打开；s6表示a相和c相的上桥臂开关闭合，b相的上桥臂开关打开；s7表示a相，b相和c相的上桥臂开关同时打开或同时闭合，此时对应变流器没有输出的情况；其次，根据最新采样时刻t测量得到的电流和电压数据，确定upqc中并联变流器和串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类后，为并联变流器的三相上桥臂和串联变流器的三相上桥臂执行相应种类的开关组合方式，而并联变流器和串联变流器的的三相下桥臂开关状态则与其三相上桥臂的开关状态相反，具体的实施过程包括以下所示步骤(2.1)至步骤
(2.3)；步骤(2.1)，测量得到最新采样时刻t的电流和电压数据，具体包括upqc中并联变流器的a、b和c相的实际补偿电流反馈量i
a
、i
b
和i
c
以及补偿电流检测量和upqc中串联变流器的a、b和c相的实际补偿电压反馈量v
a
、v
b
和v
c
以及补偿电压检测量和再计算并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量步骤(2.2)，获取t之前的一个采样时刻的并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量i
t-1
和v
t-1
后，再按照公式与分别计算并联变流器的变化率矢量和串联变流器的变化率矢量其中，t-1表示t之前的一个采样时刻；步骤(2.3)，并行执行方案(1)和方案(2)；其中，方案(1)为：设置x＝i
t
且后，执行如下所示步骤
①
至步骤
⑦
；方案(2)为：设置x＝v
t
且后，执行如下所示步骤
①
至步骤
⑥
；按照步骤
①
：按照步骤(1.2)中所述规则对x和中的数据进行模糊化处理，得到对应的模糊语言值；步骤
②
：按照步骤(1.3)中的模糊推理规则，分别得到滞环宽度矢量h中3个数据对应的模糊语言值后，利用重心法进行去模糊化处理，得到滞环宽度矢量h；步骤
③
：将x与h中相同位置的数据进行比较，得到极性矢量y；具体实施过程是：依次设置j＝1,2,3，并判断x
j
是否小于h
j
，若是，则y中的第j个数据y
j
则等于1；若否，则y中的第j个数据y
j
则等于0；步骤
④
：利用y中三个数据y1,y2,y3判断y对应的区域编号，利用中的三个数据之间的差值和判断对应的区域编号；其中，当x＝i
t
时的判断规则是：若只有y1大于0，则y对应的区域编号为i-1；若只有y1和y2大于0，则y对应的区域编号为i-2；若只有y2大于0，则y对应的区域编号为i-3；若只有y2和y3大于0，则y对应的区域编号为i-4；若只有y3大于0，则y对应的区域编号为i-5；若只有y1和y3大于0，则y对应的区域编号为i-6；当x＝v
t
时的判断规则是：若只有y1和y3大于0，则y对应的区域编号为v-1；若只有y1大于0，则y对应的区域编号为v-2；若只有y1和y2大于0，则y对应的区域编号为v-3；若只有y2大于0，则y对应的区域编号为v-4；若只有y2和y3大于0，则y对应的区域编号为v-5；若只有y3大于0，则y对应的区域编号为v-6；当时的判断规则是：若只有和大于0，则对应的区域编号为u
1-1；若只有大于0，则对应的区域编号为u
1-2；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
1-3；若只有大于0，则对应的区域编号为u
1-4；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
1-5；若只有大于0，则对应的区域编号为u
1-6；当时的判断规则是：若只有和大于0，则对应的区域编号为u
2-1；若只有大于0，则对应的区域编号为u
2-2；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
2-3；若只有大于0，则对应的区域编号为u
2-4；若只有和大于0，则对应的区域编号为u
2-5；若只有大于0，则对应的区域编号为
u
2-6；步骤
⑤
：根据y和对应的区域编号，确定出三相上桥臂开关组合的种类；当x＝i
t
且时，并联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定方式具体如表1所示；当x＝v
t
且时，串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定方式具体如表2所示；表1：并联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定规则；表2：串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定规则；步骤
⑥
：根据三相上桥臂开关组合的种类，执行a、b和c三相开关的相应动作，并按照相反的开关方式执行三相下桥臂a、b和c三相开关的相应动作后，返回步骤(2.1)。

技术总结
本发明公开一种基于模糊变环宽滞环空间矢量的UPQC控制方法，通过模糊化推理过程实时得到滞环宽度矢量的适应值，并同时对UPQC中的并联变流器和串联变流器实施控制。具体来讲，本发明首先准备了适用于UPQC控制的模糊语言值转化规则和滞环宽度矢量的模糊化推理规则，并设定不同的开关组合种类；其次，本发明通过实时测量的电压和电流数据经过模糊推理得到滞环宽度矢量的模糊语言值，进而通过去模糊化处理得到相应的具体值。整个实施过程中并行处理UPQC中的并联变流器和串联变流器。相比于现有技术，本发明可以克服基于固定滞环宽度矢量实施UPQC控制的缺点，能根据实时测量的电流和电压数据进行适应性控制，从而能够使器件最大开关频率降低。开关频率降低。开关频率降低。


技术研发人员：王恒毅 李文磊
受保护的技术使用者：宁波大学
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/11