[發明專利]一種阻抗調節裝置、微網三相系統、微網及下垂控制方法

有效

• 申請號: 201810084772.6
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108155668B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 李達義
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;廖盈春

1.一種阻抗調節裝置，其特征在于，包括：變壓器(1)、電壓源逆變器(2)、電流檢測單元(3)、第一放大器(4)、第二放大器(5)、移相單元(6)、PWM驅動信號生成單元(7)、阻抗檢測單元(8)、第一加法器(9)以及第二加法器(10)；

所述變壓器(1)的一次側繞組與線路串聯，所述變壓器(1)的二次側繞組的兩端分別與所述電壓源逆變器(2)的兩個輸出端相連；所述變壓器(1)用于為線路提供連續可調的等效阻抗；

所述電流檢測單元(3)用于檢測線路電流并生成電流信號；

所述阻抗檢測單元(8)用于檢測線路阻抗并從中辨識出線路電阻R_L及線路電抗X_L；

所述第一加法器(9)的第一輸入端用于接收電阻指令值R^*，所述第一加法器(9)的第二輸入端連接至所述阻抗檢測單元(8)的第一輸出端；所述第一加法器(9)用于將電阻指令值R^*減去線路電阻R_L，得到控制參數α，并根據控制參數α計算得到第一放大倍數k₁；

所述第二加法器(10)的第一輸入端用于接收電抗指令值X^*，所述第二加法器(10)的第二輸入端連接至阻所述抗檢測單元(8)的第二輸出端；所述第二加法器(10)用于將線路阻抗X_L減去電抗指令值X^*，得到控制參數β，并根據控制參數β計算得到第二放大倍數k₂；

所述第一放大器(4)的第一輸入端連接至所述第一加法器(9)的輸出端，所述第一放大器(4)的第二輸入端連接至所述電流檢測單元(3)的輸出端；所述第一放大器(4)用于將電流信號放大k₁倍，得到第一參考信號i_ref1；

所述第二放大器(5)的第一輸入端連接至所述第二加法器(10)的輸出端，所述第二放大器(5)的第二輸入端連接至所述電流檢測單元(3)的輸出端；所述第二放大器(5)用于將電流信號放大k₂倍，得到第二電流信號；

所述移相單元(6)的輸入端連接至所述第二放大器(5)的輸出端；所述移相單元(6)用于將第二電流信號移相90°，得到第二參考信號i_ref2；

所述PWM驅動信號生成單元(7)的第一輸入端連接至所述第一放大器(4)的輸出端，所述PWM驅動信號生成單元(7)的第二輸入端連接至所述移相單元(6)的輸出端；所述PWM驅動信號生成單元(7)用于將第一參考信號i_ref1和第二參考信號i_ref2疊加得到參考信號i_ref，并生成PWM驅動信號；

所述電壓源逆變器(2)的輸入端連接至所述PWM驅動信號生成單元(7)的輸出端；所述電壓源逆變器(2)用于受PWM驅動信號控制并產生與參考信號i_ref成比例的電壓U₂，并將電壓U₂施加于所述變壓器(1)的二次側繞組的兩端，以調節所述變壓器(1)一次側繞組的等效阻抗，進而使得線路等效阻抗被調節為Z_L＝R^*+jX^*；基于所述變壓器(1)的一次側繞組的等效阻抗連續可調，與所述變壓器(1)一次側繞組串聯的線路的等效阻抗連續可調。

2.如權利要求1所述的阻抗調節裝置，其特征在于，設定電抗指令值X^*大于電阻指令值R^*，并且二者相差至少兩個數量級時，線路被調節為感性線路。

3.如權利要求1所述的阻抗調節裝置，其特征在于，所述第一加法器(9)根據控制參數α計算第一放大倍數k₁的計算公式，以及所述第二加法器(10)根據控制參數β計算第二放大倍數k₂的計算公式如下：

其中，k_T為所述變壓器(1)的耦合變比，K_PWM為所述電壓源逆變器(2)的等效增益，h為確定流過所述變壓器(1)一次側繞組的電流所用的電流互感器的增益。