[發(fā)明專利]一種三相不平衡調(diào)節(jié)裝置及其限流的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811233490.4
• 申請(qǐng)日: 2018-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109256789B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡叢楠;黃煥強(qiáng);姜林福;馬楠;時(shí)亨通;吳藝;李喆;黃照賀;裴璐;吳釗銘;陳加豪;尹龍強(qiáng);遲屹楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/26
• 分類號(hào): H02J3/26
• 代理公司: 深圳匯智容達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

本發(fā)明提供一種三相不平衡調(diào)節(jié)裝置限流的方法，包括獲取負(fù)載側(cè)ABC三相電流及其對(duì)應(yīng)同步的相位角，并基于旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)將所獲取到的負(fù)載側(cè)ABC三相電流及其對(duì)應(yīng)同步的相位角進(jìn)行dq變換，計(jì)算出正序d軸、q軸電流分量及負(fù)序d軸、q軸電流分量；對(duì)正序d軸、q軸電流分量及負(fù)序d軸、q軸電流分量進(jìn)行變換處理后，得到三相虛擬電流，并根據(jù)三相虛擬電流，確定動(dòng)態(tài)及穩(wěn)態(tài)限流判定值；將動(dòng)態(tài)限流判定值與第一閥值以及將穩(wěn)態(tài)限流判定值與第二閥值進(jìn)行對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果，確定當(dāng)前進(jìn)入的限流模式為動(dòng)態(tài)限流模式或穩(wěn)態(tài)限流模式。實(shí)施本發(fā)明，能夠同時(shí)兼顧動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)三相不平衡電流調(diào)節(jié)，避免造成其它設(shè)備的損壞以及功率和資源浪費(fèi)的情況出現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力配網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三相不平衡調(diào)節(jié)裝置及其限流的方法。

背景技術(shù)

在低壓三相四線制的配網(wǎng)供電系統(tǒng)中，由于用戶側(cè)接入多為單相負(fù)荷方式或單相負(fù)荷和三相負(fù)荷混用方式，并且負(fù)荷大小不同和用電時(shí)間的不同，因此容易導(dǎo)致低壓供電系統(tǒng)三相負(fù)載的長(zhǎng)期性不平衡，不僅增加了線路及變壓器的損耗，還會(huì)降低變壓器的出力甚至?xí)绊懽儔浩鞯陌踩\(yùn)行，最終會(huì)造成三相電壓的不平衡。隨著電力電子行業(yè)的發(fā)展，基于電力電子技術(shù)的三相不平衡調(diào)節(jié)裝置可以解決由于負(fù)載不平衡帶來(lái)的三相不平衡。

如圖1所示，三相不平衡調(diào)節(jié)裝置并接在三相四線制的配網(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償負(fù)載N線上的電流，使得并入點(diǎn)的電網(wǎng)側(cè)電流趨于均衡。該三相不平衡調(diào)節(jié)裝置的補(bǔ)償原理是，通過(guò)其上的環(huán)路控制電網(wǎng)側(cè)ABC三相電感電流(輸出電流)，使得輸出的三相電感電流分離出的各個(gè)負(fù)序和零序分量，對(duì)應(yīng)與負(fù)載側(cè)的ABC三相負(fù)載電流分離出的各個(gè)負(fù)序和零序分量，大小相等，方向相反。

在圖1中，三相不平衡調(diào)節(jié)裝置采用高效率的T型三電平拓?fù)洹Ｊ紫龋O(shè)計(jì)十二個(gè)個(gè)開(kāi)關(guān)管，ABC三相中每一相均對(duì)應(yīng)有四個(gè)開(kāi)關(guān)管(如A相對(duì)應(yīng)四個(gè)開(kāi)關(guān)管Sa1-Sa4，B相對(duì)應(yīng)四個(gè)開(kāi)關(guān)管Sb1-Sb4，C相對(duì)應(yīng)四個(gè)開(kāi)關(guān)管Sc1-Sc4)，且上述十二個(gè)開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷，均通過(guò)DSP芯片控制產(chǎn)生的SPWM波來(lái)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)控制產(chǎn)生相應(yīng)的三相電感電流，達(dá)到補(bǔ)償負(fù)載側(cè)電流不平衡和無(wú)功的目的；其次，設(shè)計(jì)三組LCL濾波器來(lái)分別實(shí)現(xiàn)ABC三相的濾波功能，具體包括六個(gè)交流濾波電感L1-L6、三個(gè)交流濾波電容C11-C13；最后，設(shè)計(jì)正負(fù)直流母線電容組C1和C2，并采用一個(gè)環(huán)路作為正負(fù)母線差調(diào)節(jié)環(huán)路來(lái)控制電容C1和電容C2上的電壓均衡，設(shè)計(jì)三個(gè)霍爾傳感器H1，H2和H3分別采集三相不平衡調(diào)節(jié)裝置上的ABC三相的電感電流作為提取控制環(huán)路的反饋量，以及設(shè)計(jì)三個(gè)CT傳感器CT1、CT2和CT3分別采集負(fù)載側(cè)ABC三相電流作為提取控制環(huán)路的給定量。該三相不平衡調(diào)節(jié)裝置就是在負(fù)載側(cè)ABC三相電流Ia′，Ib′，Ic′有效值不相等，且N相電流In′遠(yuǎn)大于0時(shí)，對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償，使得補(bǔ)償后的電網(wǎng)側(cè)ABC三相電流Ia，Ib，Ic電流均衡。例如，負(fù)載側(cè)ABC三相電流有效值分別為50A、100A、150A，加入該三相不平衡調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置后，該三相不平衡調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)裝置分別對(duì)應(yīng)電網(wǎng)側(cè)ABC三相發(fā)出電流50A、0A、-50A進(jìn)行補(bǔ)償，使得補(bǔ)償后的電網(wǎng)側(cè)ABC三相電流有效值分別為100A，100A，100A。

但是，因負(fù)載側(cè)的三相電流大小差異很大，采用現(xiàn)有的三相不平衡調(diào)節(jié)裝置來(lái)補(bǔ)償這些差異，特別容易形成單相過(guò)載、兩相過(guò)載、動(dòng)態(tài)突過(guò)載、穩(wěn)態(tài)過(guò)載等多種復(fù)雜的情況。主要原因在于，現(xiàn)有的三相不平衡調(diào)節(jié)裝置無(wú)法兼顧動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)三相不平衡電流調(diào)節(jié)，所輸出的補(bǔ)償電流和預(yù)期的理想數(shù)值相比，容易出現(xiàn)過(guò)大或者過(guò)小。若過(guò)大(即沒(méi)有限制住)，則會(huì)導(dǎo)致配網(wǎng)其它設(shè)備的損壞；若過(guò)小(即過(guò)度限制)，則導(dǎo)致功率和資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種三相不平衡調(diào)節(jié)裝置及其限流的方法，能夠同時(shí)兼顧動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)三相不平衡電流調(diào)節(jié)，避免造成其它設(shè)備的損壞以及功率和資源浪費(fèi)的情況出現(xiàn)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三相不平衡調(diào)節(jié)裝置限流的方法，其在并接于電網(wǎng)側(cè)和負(fù)載側(cè)間三相四線制線路上的三相不平衡調(diào)節(jié)裝置上實(shí)現(xiàn)，所述方法包括以下步驟：