[發明專利]一種光伏并網的配電網諧波檢測控制方法

有效

• 申請號: 201710140168.6
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106786590B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 倪福銀;劉建軍;朱海宇;許霖;王琪;李正明
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司常州供電公司;國網江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 張兢

本發明提供一種光伏并網的配電網諧波檢測控制方法，利用UPQC實施，所述的UPQC包括信號采集模塊、信號調理模塊、微控制器和驅動電路模塊，包括以下步驟：第一步，電壓電流信號檢測：第二步，微處理器計算PI控制前補償指令；第三步，對PI控制前補償指令進行自適應遺傳反饋PI控制，生成諧波補償指令信號；第四步，利用諧波補償指令信號生成相應的PWM控制信號并輸出給驅動電路模塊，通過驅動電路模塊產生并對配電網輸出電流諧波補償分量。本發明通過采用基于自適應在線遺傳算法整定UPQC的PI控制參數實施PI控制，能夠對光伏并網的配電網諧波進行有效檢測控制；為利用UPQC治理配電網電能質量提供了一種新方法。

技術領域

本發明涉及配電網諧波檢測控制領域，具體涉及一種利用統一電能質量調節器對光伏并網的配電網諧波檢測控制方法。

背景技術

隨著各類電氣設備的廣泛發展和應用，電氣設備中非線性負載不斷增加，這些設備的操作可能引起系統電流、電壓波形發生畸變，造成電網的諧波污染與無功損耗等電能質量問題。統一電能質量調節器(Unified Power Quality Conditioner，簡稱UPQC)作為一種綜合性的電能質量調節裝置，可用于補償非線性負載產生的無功功率、諧波、負序電流等，又可以補償電壓諧波、電壓閃變等，在配電網電能質量治理方面得到較多研究和應用。

目前，針對UPQC的研究主要集中在拓撲結構、電壓跌落檢測與補償控制、諧波檢測與補償控制等方面。如公開號為CN103997043A的中國專利文獻，針對微電網電能質量問題，提出一種基于T型三電平逆變技術的統一電能質量調節器及控制方法，針對T型三電平UPQC的控制策略，提出了改進型準比例諧振電流控制策略和PWM脈沖優化切換的中點電壓平衡控制策略。又如公開號為CN105680451A的中國專利文獻，提出一種基于瞬時無功功率理論檢測的補償負載端電壓并抑制電源電壓諧波。對傳統配電網而言，目前利用UPQC對配電網包括諧波控制在內的電能質量治理能夠取得較好的效果，然而，對光伏并網的配電網而言，由于光伏等新能源具有隨機性、間歇性等特點，并網后給傳統配電網帶來新的諧波污染控制問題，此時利用UPQC采用傳統的控制方法對諧波污染進行控制效果不佳，因而，研究利用UPQC采用新的方法對光伏并網的配電網中的諧波實施有效控制，顯得十分必要。

神經內分泌系統作為人體各種激素調控中心，用以調控各種體內激素，具有良好的自適應性和穩定性等特點。因此研究基于在線遺傳算法的生物智能控制理論，相對于傳統控制理論將有助于提高復雜對象的控制質量。遺傳算法是一種全局優化算法，得到了越來越廣泛的應用，但將其應用于UPQC中則為鮮見，如果能夠將遺傳算法和UPQC的PI控制有機結合對含光伏的配電網的諧波進行檢測補償，對于探索利用UPQC對配電網諧波治理的新方法、提高UPQC對配電網電能質量的控制能力，具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是：提供一種光伏并網的配電網諧波檢測控制方法，該方法通過采用自適應在線遺傳算法整定統一電能質量調節器的PI控制參數，統一電能質量調節器采用整定后的PI控制參數對光伏并網的配電網諧波實施檢測控制，提升統一電能質量調節器對光伏并網的配電網諧波檢測控制的準確性和有效性。

本發明的技術方案是：本發明的光伏并網的配電網諧波檢測控制方法，通過UPQC實施，所述的UPQC包括用于采集電網電壓和負載電流信號的信號采集模塊、用于調理所采集信號的信號調理模塊、用于接收信號調理模塊發送的信號并進行處理和控制的微控制器、用于執行微控制器所發控制指令并對配電網實施諧波補償的驅動電路模塊，包括以下步驟：

第一步，電壓電流信號檢測：

信號采集模塊實時檢測配電網母線電壓u_a,u_b,u_c和負載電流i_a,i_b,i_c，經信號調理模塊發送給微控制器；