[發明專利]一種新型柔性多狀態開關裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201910342225.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN109995043B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 孫建軍;余攀;查曉明;陳業偉;王燦;楊勇;李繼紅;王敏;陸翌;王朝亮;許烽;丁超
• 申請（專利權）人: 武漢大學;國網浙江省電力有限公司;國網浙江省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/16
• 分類號: H02J3/16;H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 彭艷君

1.一種柔性多狀態開關裝置的控制方法，該裝置包括多饋線配電網和負載，還包括變流器、多個雙向晶閘管和負載；變流器包括儲能裝置、IGBT模塊和LCL濾波器，儲能裝置與IGBT模塊并聯，再與LCL濾波器串聯后并入多饋線配電網；每個雙向晶閘管串聯在每條饋線與負載之間；變流器用于實現直流到交流的電能變換，同時實現電壓暫降時負荷的平滑轉移；其中，儲能裝置為直流側供電，IGBT模塊用于實現直流變交流的電能變換，LCL濾波器用于濾除輸出電壓和電流中的諧波分量；雙向晶閘管用于電壓暫降時柔性多狀態開關供電狀態的快速切換；其特征是，控制方法包括指令電流生成外環和電流內環；

步驟1、外環包括并網模式控制和離網模式控制；

步驟1.1、并網模式控制用于電網電壓正常時補償電網的諧波和無功，同時補充儲能裝置由于損耗損失的電能；

步驟1.2、離網模式控制用于快速關斷雙向晶閘管，將負荷轉移到柔性多狀態開關上，并控制變流器輸出額定的交流電壓；

步驟2、電流內環用于控制輸出電流快速跟蹤指令電流，變流器輸出電流經過旋轉變換后與控制外環輸出的指令電流作比較，得到的誤差經過一個PI控制器后再做反旋轉變換，輸出信號疊加LCL濾波器中的電容電流后經過一個比例控制器得到調制信號；

離網模式控制下采樣的輸出交流電壓與電壓給定值之差經過一個PI控制器作為電壓控制環；電網電流經過PI控制器之后的電流用來快速關斷雙向晶閘管，該電流與電壓控制環的輸出疊加之后作為離網模式下的電流指令值；并網控制模式下采樣的直流電壓與電壓指令值比較后經過PI控制器得到補充損耗所需要的有功電流；采樣的電網電流經過處理后，提取出電流中的諧波與無功分量，疊加到有功電流中作為并網模式下變流器輸出電流的指令值。