[發(fā)明專利]一種用于級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的波形控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811451804.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN109586283B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)承寬;鄒見效;湯浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/00
• 分類號(hào): H02J3/00;H02H7/00
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

本發(fā)明公開了一種用于級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的波形控制方法，先采集各H橋功率單元實(shí)時(shí)直流電壓以及溫度數(shù)據(jù)，再根據(jù)直流電壓確定每一相中最少輸出級(jí)數(shù)，并根據(jù)各單元的溫度實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，實(shí)時(shí)改變各H橋單元的控制策略，使各H橋單元的工作溫度維持良好平衡，保證了各H橋功率單元及整個(gè)裝置的可靠性，從而優(yōu)化裝置的整體效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子控制技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種用于級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的波形控制方法。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步，電能質(zhì)量問題越來越突出。電能質(zhì)量問題定義為：導(dǎo)致用電設(shè)備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率的偏差，其內(nèi)容包括頻率偏差、電壓偏差、電壓波動(dòng)與閃變、三相不平衡、瞬時(shí)或暫態(tài)過電壓、波形畸變、電壓暫降、中斷、暫升以及供電連續(xù)性等。而電能質(zhì)量問題中的暫降問題是現(xiàn)在高新企業(yè)迫切需要解決的問題。基于現(xiàn)代電力電子和控制技術(shù)的用戶電力技術(shù)將是解決這一問題的有效途徑。

級(jí)聯(lián)式變換器由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、模塊化，在大功率、中高壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用。因此在中壓配電網(wǎng)的電能治理裝置中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

但是用于電能質(zhì)量治理的級(jí)聯(lián)型變換器又與級(jí)聯(lián)型高壓變頻器、級(jí)聯(lián)型SVG有顯著的區(qū)別。其主要區(qū)別在于級(jí)聯(lián)型單元的數(shù)量和儲(chǔ)能配置，為減少儲(chǔ)能投入的次數(shù)，用于電能質(zhì)量治理的級(jí)聯(lián)型變換器的級(jí)數(shù)配置存在一般大于等于2級(jí)的冗余設(shè)計(jì)。而級(jí)聯(lián)型的現(xiàn)有控制方法有兩種，第一種為每相的所有單元的調(diào)制波形一致，每相相鄰單元載波產(chǎn)生相移，最終輸出為完美正弦波；第二種為每相的所有單元的調(diào)制波不相同，但每相的單元調(diào)制波綜合為一個(gè)正弦調(diào)制波，依照每相單元輸出疊加原則產(chǎn)生一個(gè)完美正弦波。此兩種方案采集的只有單元的直流電壓信息，波形的控制方法只與單元直流電壓相關(guān)，且所有的單元在同一時(shí)間點(diǎn)上都PWM輸出，由于單元的一致性存在差異，在用于級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理的級(jí)聯(lián)型變換器中存在可靠性不足的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的波形控制方法，通過實(shí)時(shí)改變各H橋單元的控制策略，使各H橋單元的工作溫度維持良好平衡，保證了各H橋功率單元及整個(gè)裝置的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明為一種用于級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的波形控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、通過電壓傳感器采集級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置三相所有H橋單元的直流側(cè)電壓，記為：

通過溫度傳感器采集級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置三相所有H橋單元的工作溫度，記為：

其中，A、B、C表示級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的三相，n表示級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置中級(jí)聯(lián)H橋單元的個(gè)數(shù)；

(2)、利用濾波單元濾除直流側(cè)電壓中紋波，以及H橋單元工作溫度的畸變值，得到濾波后的直流側(cè)電壓和工作溫度，分別記為：

(3)、根據(jù)濾波后的直流側(cè)電壓和給定輸出電壓值，確定每相最少輸出級(jí)數(shù)m；

其中，為濾波后的單元直流電壓值，x＝A、B、C，表示三相；V_e為級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置給定輸出電壓值；

將滿足以上關(guān)系式的k值序列中的最小值設(shè)置為最少輸出級(jí)數(shù)m；

(4)、根據(jù)級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置每相最少輸出級(jí)數(shù)m和濾波后的工作溫度，對(duì)級(jí)聯(lián)式電能質(zhì)量治理裝置的波形進(jìn)行控制；

(4.1)、設(shè)所有H橋單元的工作溫度閾值為T_e；

(4.2)、當(dāng)A、B、C三相的所有H橋單元濾波后的工作溫度的最大值小于T_e時(shí)，此相H橋單元進(jìn)入輪循工作；