[發(fā)明專利]用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路及實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810372852.1
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108599134B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張俊敏;劉開培;田微;王黎;何順帆;鄭植
• 申請（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號: H02J1/02
• 分類號: H02J1/02
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

1.一種用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，所述用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路包括：

三相H橋主電路，其具有依次并聯(lián)的第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均包括開關(guān)器件，所述第一橋臂連接進(jìn)線端c1，進(jìn)線端c1和第一橋臂之間連接有進(jìn)線端電感L₁；

直流側(cè)電容支路，其包括與三相H橋主電路并聯(lián)的直流側(cè)電容C_dc；

交流側(cè)儲能支路，其包括串聯(lián)的交流側(cè)電容C_ac和交流側(cè)電感L₂，交流側(cè)儲能支路連接在第二橋臂和第三橋臂之間，且與出線端c2相連；

其中，所述直流側(cè)電容C_dc和交流側(cè)電容C_ac均為非電解電容；

其特征在于，包括如下步驟：

維持電路直流側(cè)電容C_dc上的電壓U_dc不變；

控制電網(wǎng)電流i_s，使得電網(wǎng)電流i_s超前電網(wǎng)電壓u_s90度，所述電路構(gòu)成可變電容器；

對交流側(cè)電容C_ac的電壓u_Cac和電流i_Cac進(jìn)行雙閉環(huán)控制，將直流側(cè)電容C_dc的能量全部轉(zhuǎn)移到交流側(cè)電容C_ac上存儲。

2.如權(quán)利要求1所述的用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂包括兩個串聯(lián)的開關(guān)器件，第一橋臂的兩個開關(guān)器件之間有第一連接點(diǎn)a，第二橋臂的兩個開關(guān)器件之間有第二連接點(diǎn)b，第三橋臂的兩個開關(guān)器件之間有第三連接點(diǎn)c，進(jìn)線端電感L₁與第一連接點(diǎn)a連接，出線端c2與第二連接點(diǎn)b連接，交流側(cè)電感L₂與第三連接點(diǎn)c連接。

3.如權(quán)利要求1所述的用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：所述三相H橋主電路所采用的開關(guān)器件為電力場效晶體管POWER MOSFET、絕緣柵雙極型晶體管IGBT、門極可關(guān)斷晶閘管GTO和電力晶體管GTR中的任意一種或者多種的組合。

4.如權(quán)利要求1所述的用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：所述直流側(cè)電容C_dc為薄膜電容，交流側(cè)電容C_ac為薄膜電容。

5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述方法還包括：

根據(jù)智能電網(wǎng)的要求，確定目標(biāo)控制量的大小；其中，目標(biāo)控制量包括直流側(cè)電容C_dc上的電壓電網(wǎng)電流交流側(cè)電容C_ac的電壓和電流

再根據(jù)目標(biāo)控制量和電路中實(shí)際的直流側(cè)電容C_dc上的電壓U_dc、電網(wǎng)電流i_s、交流側(cè)電容C_ac的電壓u_Cac以及電流i_Cac，計算得到各個橋臂上用于控制開關(guān)器件開通和關(guān)斷的電壓信號。

6.如權(quán)利要求5所述的用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：維持電路直流側(cè)電容C_dc上的電壓U_dc不變采用PI算法；構(gòu)成可變電容器、雙閉環(huán)控制和能量全部轉(zhuǎn)移均采用準(zhǔn)PR算法。

7.如權(quán)利要求6所述的用于智能電網(wǎng)的可變電容器電路的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于：所述第一橋臂、第二橋臂和第三橋臂均由兩個開關(guān)器件串聯(lián)構(gòu)成，第一橋臂的兩個開關(guān)器件之間有第一連接點(diǎn)a，第二橋臂的兩個開關(guān)器件之間有第二連接點(diǎn)b，第三橋臂的兩個開關(guān)器件之間有第三連接點(diǎn)c；

采用PI算法和準(zhǔn)PR算法，計算得到第一連接點(diǎn)a和第二連接點(diǎn)b之間的電壓u_ab，采用準(zhǔn)PR算法計算得到第三連接點(diǎn)c和第二連接點(diǎn)b之間的電壓u_cb。