[發明專利]一種三相橋式DVR的最小零序分量補償控制方法

無效

• 申請號: 200910077866.1
• 申請日: 2009-01-23
• 公開（公告）號: CN101478162A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 郭春林;徐永海;肖湘寧;劉穎英;孫哲;韓冰;張應瑜
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司
• 代理人: 童曉琳

技術領域

本發明屬于電力系統控制技術領域，尤其涉及一種三相橋式DVR的最小零序分量補償控制方法。

背景技術

DVR(Dynamic?Voltage?Restorer，動態電壓恢復器)是近年來出現的DFATS(Distribution?Flexible?Alternative?Current?Transmission?Systems，柔性配電技術)裝置，它串聯于電源與敏感負荷之間，當系統電壓正常時，DVR被旁路。當系統電壓發生暫降(暫升)時，DVR可以在ms級內迅速動作，有效的補償暫降電壓，保護敏感性負荷免受電壓暫降的影響。因為在電力系統的各種電能質量問題中，電壓暫降(暫升)是發生概率最高的電能質量問題，往往會造成系統中大量敏感設備工作失常，造成難以估計的損失，因此對電壓暫降的補償就顯得尤為重要。

三相系統DVR的主電路可以分為兩類，即三相三線制主電路結構和三相四線制主電路結構。由于三相三線制的變流器在變頻等領域有廣泛的應用，已經做成工業模塊，而許多IGBT模塊都是采用三相三線制結構?；谌嗳€制結構的三相橋式DVR也是應用最普遍的一種結構。

但是，當系統出現不對稱電壓暫降(暫升)時，三相電壓往往含有零序分量，而三相橋式DVR是無法補償零序分量的。因而需要尋找一種控制方法，使得DVR輸出參考電壓的零序分量盡可能小，達到近似對零序分量實現補償的目的。本發明提出的控制方法，以A相負荷參考電壓相量為相量圖橫軸，以系統電壓相量的終點做補償極限圓來確定DVR補償范圍，采用偏移一個微小角度的方式搜索零序分量最小狀態，物理概念明確，思路清晰，分析計算簡便，可以有效解決三相橋式DVR不對稱暫降(暫升)的補償問題。

發明內容

本發明的目的在于，針對目前三相橋式DVR無法對含有零序分量的三相電力系統進行零序補償的問題，提出一種三相橋式DVR的最小零序分量補償控制方法，通過使DVR輸出參考電壓的零序分量盡可能小，實現對含有零序分量的三相電力系統的補償。

本發明的技術方案是，一種三相橋式DVR的最小零序分量補償控制方法，其特征是所述方法包括下列步驟：

步驟1：確定三相電力系統各相電壓相量和DVR輸出電壓的零序分量；

步驟2：確定負荷參考電壓軌跡圓；

步驟3：確定各相極限補償電壓軌跡圓；

步驟4：判斷DVR能否對各相電壓實現補償；如果DVR能對各相電壓實現補償，則執行步驟5；否則，跳到步驟11；

步驟5：確定各相能補償到的負荷電壓軌跡相位范圍以及同相補償時的零序輸出電壓；

步驟6：進行零序電壓分量負向最大微增量搜索；

步驟7：計算負向最大微增量時的DVR各相輸出電壓相量，以及零序電壓相量；

步驟8：判斷零序電壓是否小于設定值；如果零序電壓大于等于設定值，則執行步驟9；否則，跳到步驟10；

步驟9：判斷是否已經到達補償邊界；如果已經到達補償邊界，則執行步驟10；否則，跳到步驟6繼續進行搜索；

步驟10：計算DVR輸出電壓相量的幅值和相位，并依據此進行最小零序電壓補償控制，之后結束；

步驟11：不能補償到額定幅值，結束。

所述進行零序電壓分量負向最大微增量搜索，其方法是，讓三相負荷電壓相位分別偏離上一次搜索后的負荷電壓相位±Δα，幅值為額定值U_ref，計算此時DVR各相輸出電壓，從而得到本次搜索相應的零序分量，定義零序分量的負向微增量為ΔU₀＝上次搜索相應的零序分量的絕對值-本次搜索相應的零序分量的絕對值；對于ABC三相各偏離±Δα，共有6種情況，分別計算ΔU₀，其中使得ΔU₀最大時的值為負向最大微增量。

本發明采用偏移一個微小角度的方式從同相補償位置開始搜索零序分量最小狀態，計算相應的DVR各相輸出補償電壓，從而實現了含有零序分量的三相系統中的最小零序補償控制。本發明具有物理概念明確、思路清晰、計算簡便的特點，它適用于三相橋式結構DVR的最小零序分量補償控制。

附圖說明

圖1是DVR原理示意圖。

圖2是三相橋式DVR的最小零序分量補償控制方法流程圖。

圖3是三相橋式DVR的最小零序分量補償控制方法相量圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅僅是示例性的，而不是為了限制本發明的范圍及其應用。