[發明專利]一種新型無變壓器式電能質量綜合調節器控制方法

有效

• 申請號: 201610816091.5
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN107069745B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 劉闖;蔡國偉;張樹東;劉夢琪;孫琰;張曄;池澄
• 申請（專利權）人: 東北電力大學;國網吉林省電力有限公司長春供電公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/01;H02J3/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型無變壓器式電能質量綜合調節器控制方法，包括相互獨立的串聯側控制策略和并聯側控制策略，具體包括如下步驟：測量負荷交流電壓，測量輸電線路損耗后電壓，得到串聯電壓源型逆變器補償電壓；以追蹤串聯電壓源型逆變器補償電壓為目標，給定一個電壓參考值，得出調制比，來實現低電壓提升或過電壓降落等功能；測量交流配電網非線性三相不對稱負荷電流，測量并聯側電壓源型逆變器并網端口處三相電壓，測量變壓器出口端電壓及各自相角，求出并聯電壓源型逆變器并網電流參考值；通過脈寬調制控制得到每相相應的補償電流，來實現電網側三相電流平衡的功能。

技術領域

本發明涉及低壓配電網電能質量調節領域，具體涉及一種新型無變壓器式電能質量綜合調節器控制方法。

背景技術

傳統電能質量綜合調節器由兩個背靠背逆變器組成，其往往需要龐大和復雜的曲折變壓器隔離和達到高電壓。由于傳統電能質量綜合調節器中的串聯側和并聯側變壓器會影響諧波補償效果、增加功率損耗、存在飽和及電壓跌落瞬間涌流等問題，若沒有隔離變壓器，直流母線耦合電容存在電容直通，相間短路等問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種新型無變壓器式電能質量綜合調節器控制方法，通過對串聯電壓源型逆變器和并聯電壓源型逆變器的獨立控制，實現低壓配電網中過電壓或電壓降落、諧波和三相負荷不平衡等問題，從而改善電能質量。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種新型無變壓器式電能質量綜合調節器控制方法，包括相互獨立的串聯側控制策略和并聯側控制策略，所述串聯側控制策略包括以下步驟：

S1、測量負荷交流電壓V_l，測量輸電線路損耗后電壓V_p，串聯電壓源型逆變器補償電壓V_c與V_p相差90°，由得出V_c；

S2、以追蹤串聯電壓源型逆變器補償電壓為目標，給定一個電壓參考值將電壓參考值與串聯電壓源型逆變器補償電壓實際值v_ca的電壓偏差輸入PI控制器，經過PI控制器的時域表達式計算出一個補償電流參考值i_caref；

S3、將所得的i_caref與線路電流i_alo相加，再與串聯VSC電流實際值i_as相減，經過PI控制器得出調制比的修正量Δd；

S4、將Δd與開環調制比(基準值)相加得出調制比d，執行調制比d，以實現低電壓提升或過電壓降落功能，其中V_dc為串聯電壓源型逆變器直流側電容電壓值；

所述并聯側控制策略包括如下步驟：

S5、測量交流配電網非線性三相不對稱負荷電流i_la、i_lb、i_lc，測量并聯側電壓源型逆變器并網端口處三相電壓v_za、v_zb、v_zc，為使變壓器出口端電壓和電流同相位，即滿足功率因數為1，測量變壓器出口端電壓v_s0a、v_s0b、v_s0c及各自相角θ_a、θ_b、θ_c，運用計算公式

求出并聯電壓源型逆變器并網電流參考值

S6、將所得的通過脈寬調制控制得到每相相應的補償電流i_ua、i_ub、i_uc、i_un，以電網側三相電流平衡的功能。

其中，所述PI控制器的時域表達式為：