[發明專利]一種基于功率協調分配的UPQC控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201710233755.X
• 申請日: 2017-04-11
• 公開（公告）號: CN107425529B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 李獻偉;許丹;苗世洪;劉子文;黃曉明;黃弘揚;王雷濤
• 申請（專利權）人: 許繼集團有限公司;華中科技大學;國網浙江省電力公司電力科學研究院;國家電網公司;許昌許繼軟件技術有限公司
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/00
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

1.一種基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)計算電源電壓跌落深度，當電源電壓跌落深度過大時，控制串聯變流器只輸出無功功率，不再輸出有功功率，使串聯變流器和并聯變流器共同承擔負載無功功率；

2)根據負載電壓幅值、負載電流幅值及串、并聯變流器承擔的無功功率的大小計算串聯變流器的補償參數和并聯變流器的補償參數；

3)根據串聯變流器的補償參數和并聯變流器的補償參數對串聯變流器和并聯變流器分別進行控制；

當電源電壓跌落系數小于設定值時，串聯變流器補償電壓矢量和并聯變流器的補償電流矢量的表達式為：

其中，δ為電源電壓跌落系數小于設定值時的功率角，V′_S為跌落的電源電壓，V′_L為補償后的負載電壓，k為電源電壓跌落系數，V′_sr為串聯變流器補償電壓矢量，I′_sh為并聯變流器補償電流矢量，為功率因數角，I′_L為補償后的負載電流，I′_S為補償后的電源電流，β為跌落的電源電壓與補償后的負載電流之間的夾角。

2.根據權利要求1所述的基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，串聯變流器和并聯變流器共同承擔的無功功率相等，分別為負載無功功率的一半。

3.根據權利要求1所述的基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，所述電源電壓跌落深度用電源電壓跌落系數k表示，當電源電壓跌落系數k小于電源電壓跌落系數設定值時表示電源電壓跌落深度過大，其中，電源電壓跌落系數指電源電壓跌落值與電源額定電壓的比值。

4.根據權利要求3所述的基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，當電源電壓跌落系數k大于電源電壓跌落系數設定值時，控制串聯變流器和并聯變流器的無功功率成比例分配，有功功率均分分配，并計算串聯變流器補償參數和并聯變流器補償參數，將串聯變流器補償參數和并聯變流器補償參數分別經過相應的變換進行補償控制。

5.根據權利要求1或4所述的基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，所述串聯變流器的補償參數是串聯變流器的補償電壓矢量，所述并聯變流器的補償參數是并聯變流器的補償電流矢量。

6.根據權利要求4所述的基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，所述串聯變流器和并聯變流器的無功功率成比例分配根據串聯變流器和并聯變流器的容量進行計算，當容量相等時，串聯變流器和并聯變流器的無功功率均分，有功功率也均分；當容量不相等時，串聯變流器和并聯變流器的無功功率成比例，有功功率均分。

7.根據權利要求4所述的基于功率協調分配的UPQC控制方法，其特征在于，當電源電壓跌落系數大于設定值時，所述串聯變流器補償電壓矢量和并聯變流器的補償電流矢量的表達式為：

其中，δ為電源電壓跌落系數小于設定值時的功率角，V_S為正常情況下的電源電壓，V′_S為跌落的電源電壓，V′_L為補償后的負載電壓，k為電源電壓跌落系數，n₀為k的倒數，V′_sr為串聯變流器補償電壓矢量，I′_sh為并聯變流器補償電流矢量，為功率因數角，I′_L為補償后的負載電流，I′_S為補償后的電源電流，β為跌落的電源電壓與補償后的負載電流之間的夾角。