[發明專利]基于靜止無功發生器的四分之一滑動窗電流檢測方法

無效

• 申請號: 201110341702.2
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103094908A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 解大;宋元鋒;張延遲;賈玉健;張玉濤;周長金;莊駿鵬;何偉;劉林泉;王雷;荊茂來
• 申請（專利權）人: 山東錦華電力設備有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;G01R19/10
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本發明涉及一種無功電流的檢測與補償裝置，屬于電力系統自動化產品及其電能質量檢測、控制技術領域。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，各種非線性、沖擊性設備的使用給電網帶來了大量的諧波污染，由此帶來功率因數低，諧波污染嚴重，以及系統損耗加大等問題。近些年來，各種為解決電能質量問題的設備相繼問世，其中包括DVR、STATCOM以及SVG等。

現階段的電力系統一般使用靜止無功發生器等裝置補償負荷點的無功，既避免了無功功率的遠距離傳輸，又能保證系統的無功水平，對保持系統的電壓穩定有很好的效果。靜止無功發生器的補償性能決定于其諧波及無功電流檢測方法以及補償電流控制方法。目前，無功諧波電流的檢測方法和補償電流控制算法發展很快。當前的算法研究中，大都采用瞬時無功功率理論或其它檢測方法進行相應的控制，這些方法需要進行大量的數學運算，對系統的實時性能有一定的影響，其工程可行性較小。

新型的基于直流側電容電壓控制和系統無功電流反饋控制的算法在計算補償無功電流時利用了三角函數系的正交性，利用數字鎖相環采用瞬時輸入電壓與自有數據池乘積的周期積分平均來提取相位信息和基波無功分量。該算法結構比較簡單，但是因為采用了周期平均環節，其周波數據的獲取使得控制有1個周期延時，仍然有20ms的響應時間。

發明內容

本發明的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種基于靜止無功發生器的四分之一滑動窗電流檢測方法，其克服了傳統無功電流檢測方法數學計算過程繁瑣、具有較大計算延遲或是檢測延遲、影響系統實時性和工程可行性的缺陷，避免了現有控制算法仍然具有一個周期延時的缺點。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：其包括如下步驟：

(1)檢測負荷電流瞬時值i_L(t)，經5ms即四分之一周期延時環節得到負荷電流及時值i_L(t+T/4)，電網電壓為無畸變正弦波u_s(t)＝U_smsin(ωt)，則i_L(t)＝I_Lsin(ωt+θ)＝I_pAsin(ωt)+I_qLCOS(ωt)，目標電流i^*_c(t)＝i_L(t)-i_S(t)，

其中，對系統電壓進行單相鎖相得到電壓相位信息θ，即系統功率因數角，U_sm為電源電壓，I_PA為有功電流幅值，I_qL為負荷無功電流幅值，i^*_c(t)為目標電流，i_S(t)為電源電流；

(2)對直流側電容電壓U_dc求取周期平均值ΔU_dc，經PI環節得到有功電流幅值：