[發(fā)明專利]一種提高微網(wǎng)系統(tǒng)電能質量的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410340313.1
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104104111A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設計）人: 余海濤;孟高軍;胡敏強;黃磊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 黃成萍

1.一種提高微網(wǎng)系統(tǒng)電能質量的控制方法，其特征在于：該微網(wǎng)系統(tǒng)包括三相交流電網(wǎng)I(1)、Δ/Y連接的三相隔離變壓器(2)、并網(wǎng)變換器(3)、直流母線電壓u_dc(4)、三相交流電網(wǎng)II(5)和電能質量補償器(6)，三相交流電網(wǎng)I(1)的電流為i′_1a、i′_1b和i′_1c，三相交流電網(wǎng)II(5)的電流為i_2a、i_2b和i_2c；其特征在于：通過對并網(wǎng)變換器(3)進行控制和對電能質量補償器(6)進行設計達到維持直流電壓恒定、補償電網(wǎng)無功功率以及抑制電流諧波的目的，具體為：

對并網(wǎng)變換器(3)進行控制：采用直流母線電壓外環(huán)、αβ電流內環(huán)的雙重控制策略；直流母線電壓外環(huán)采用PI控制器，PI控制器的輸出控制量經(jīng)過dq/αβ變換后，再分別與反饋的αβ電流做差，得到的差值Δi_αβ通過電流環(huán)控制器G_i后輸出αβ軸電壓參考值和將電壓參考值和與實際電壓值u_α和u_β進行比較得到誤差信號Δu_α和Δu_β，將誤差信號Δu_α和Δu_β經(jīng)過PI調節(jié)進而通過PWM調制控制開關管通斷，從而保持直流母線電壓恒定，以抑制母線紋波；

對電能質量補償器(6)進行設計：基于位置域的重復控制器進行設計，首先對三相隔離變壓器(2)的輸出電流i_1a、i_1b和i_1c進行abc/αβ變換得到i_1α和i_1β，將i_1α和i_1β表示為i_1αβ(t)，對i_1αβ(t)進行拉普拉斯進行拉普拉斯變換得到i_1αβ(s)，將i_1αβ(s)與y(s)做差得到e(s)，對e(s)進行拉普拉斯逆變換得到e(t)；然后設定有線性算子T與逆算子T^-1，計算再通過k_RP調節(jié)閉環(huán)系統(tǒng)的收斂速度得到θ為發(fā)電系統(tǒng)位置信息；D(θ)為時滯環(huán)節(jié)，Q(θ)為低通濾波器；接著對u(t)進行拉普拉斯變換得到u(s)，經(jīng)過串聯(lián)補償器C(s)控制P(s)得到y(tǒng)(s)，P(s)為控制對象；最后對y(s)進行拉普拉斯逆變換得到i′_1αβ(t)，即得到i′_1α(t)和i′_1α(t)；再對i′_1α(t)和i′_1α(t)進行abc/αβ變換得到i′_1a、i′_1b和i′_1c，以i′_1a、i′_1b和i′_1c作為三相交流電網(wǎng)I(1)的電流。

2.根據(jù)權利要求1所述的提高微網(wǎng)系統(tǒng)電能質量的控制方法，其特征在于：在相并網(wǎng)變換器(3)進行控制的過程中，PI控制器的傳遞函數(shù)G_PI(s)為：

GPI(s)=Kp+Kis]]>

其中，K_p為比例系數(shù)，K_i為積分系數(shù)，s為復變量。

3.根據(jù)權利要求1所述的提高微網(wǎng)系統(tǒng)電能質量的控制方法，其特征在于：低通濾波器Q(θ)設計為二階低通濾波器，具體為：Q(θ)＝T^-1Q(t)＝T^-1Q(s)L^-1；其中w_h為Q(s)的帶寬，ξ為阻尼比。

4.根據(jù)權利要求1所述的提高微網(wǎng)系統(tǒng)電能質量的控制方法，其特征在于：時滯環(huán)節(jié)D(θ)設計為其中τ為輸入信號相對于變量θ的周期。

5.根據(jù)權利要求1所述的提高微網(wǎng)系統(tǒng)電能質量的控制方法，其特征在于：串聯(lián)補償器C(s)采用PI控制器設計，即：C(s)＝k_p+k_i/s，其中k_p和k_i為PI控制器的設計參數(shù)。