[發(fā)明專利]一種基于統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的電壓跌落補(bǔ)償裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911170228.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110880766A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝業(yè)君;王玲;李鵬;李濤;蘇鑫;郎海龍;于曉威;鄭永健;閆春生;黃川;白挺瑋;薛思萌;孫宏偉;袁景;李志國(guó);黃曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司本溪供電公司;遼寧電能發(fā)展股份有限公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司;南京赫曦電氣有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/12
• 分類號(hào): H02J3/12
• 代理公司: 北京華仁聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11588
• 代理人: 陳建

1.一種基于統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的電壓跌落補(bǔ)償裝置，該裝置通過(guò)在系統(tǒng)電源與負(fù)荷之間安裝統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器調(diào)節(jié)負(fù)載電壓，在電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落時(shí)，通過(guò)統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器瞬時(shí)補(bǔ)償電壓。

2.如權(quán)利要求1所述的電壓跌落補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器包括串聯(lián)式隔離變壓器，并聯(lián)側(cè)整流器與串聯(lián)側(cè)逆變器；串聯(lián)式隔離變壓器的副邊接到配電變壓器輸出和負(fù)載之間，串聯(lián)側(cè)逆變器接到串聯(lián)式隔離變壓器原邊，所述并聯(lián)側(cè)整流器并聯(lián)負(fù)載側(cè)線路。

3.如權(quán)利要求1所述的電壓跌落補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述并聯(lián)側(cè)整流器和串聯(lián)側(cè)逆變器均采用一字三電平結(jié)構(gòu)，并聯(lián)側(cè)整流器為中性線引出的三相四線結(jié)構(gòu)，串聯(lián)側(cè)逆變器為三相三線結(jié)構(gòu)。

4.如權(quán)利要求2所述的電壓跌落補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述并聯(lián)側(cè)整流器主要作用在于穩(wěn)定直流電壓，從電網(wǎng)回饋或吸收能量；所述串聯(lián)側(cè)逆變器主要作用是根據(jù)給定逆變電壓；所述串聯(lián)式隔離變壓器作用是將串聯(lián)側(cè)逆變器逆變電壓疊加至電網(wǎng)相電壓上。

5.一種基于統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器的電壓跌落補(bǔ)償方法，該方法通過(guò)在配電變壓器輸出端和負(fù)載之間安裝設(shè)備，檢測(cè)和補(bǔ)償電壓跌落，其特征在于，所述方法是通過(guò)統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并聯(lián)側(cè)整流器用于穩(wěn)定直流電壓；串聯(lián)側(cè)逆變器主要作用是根據(jù)給定逆變電壓；串聯(lián)式隔離變壓器作用是將串聯(lián)側(cè)逆變器逆變電壓疊加至電網(wǎng)相電壓上，所述的電壓跌落檢測(cè)方法，利用二階廣義積分方法配合瞬時(shí)功率計(jì)算方法精確檢測(cè)電壓跌落事件；所述的電壓跌落補(bǔ)償方法，通過(guò)二階廣義積分和瞬時(shí)功率方法計(jì)算串聯(lián)側(cè)輸出幅值，將串聯(lián)側(cè)逆變器逆變電壓通過(guò)串聯(lián)式隔離變壓器疊加至電網(wǎng)相電壓上。

6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過(guò)二階廣義積分方法配合瞬時(shí)功率計(jì)算方法精確檢測(cè)電壓跌落事件，具體包括以下步驟：

(1)三相電壓首先經(jīng)過(guò)clark變換得出U_α、U_β作為輸入量；

(2)通過(guò)廣義二階積分法得到正序分量U_{α_pos}、U_{β_pos}，和負(fù)序分量U_{α_neg}、U_{β_neg}；

(3)瞬時(shí)功率計(jì)算方法分解出dq軸正序分量U_{d_pos}、U_{q_pos}，和負(fù)序分量U_{d_neg}、U_{q_neg}；

(4)U_{d_pos}代表基波峰值，U_{q_pos}接近為零，負(fù)序分量U_{d_neg}、U_{q_neg}也接近為零；當(dāng)電壓跌落U_{d_pos}值也瞬時(shí)改變，在單相或兩相跌落時(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)序電壓，U_{d_neg}、U_{q_neg}也會(huì)瞬時(shí)改變，當(dāng)相關(guān)分量觸發(fā)閾值，即可精確檢測(cè)到電壓跌落事件。

7.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，通過(guò)統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器串聯(lián)側(cè)解決電壓跌落補(bǔ)償問(wèn)題，通過(guò)如下步驟實(shí)現(xiàn)：

(1)通過(guò)廣義二階積分法得到正序瞬時(shí)功率計(jì)算方法提取DQ軸正負(fù)序電壓電流，提取電壓的補(bǔ)償量，超過(guò)閾值觸發(fā)補(bǔ)償；

(2)串聯(lián)側(cè)通過(guò)直接給定加PI控制器閉環(huán)的方法，計(jì)算占空比，控制IGBT生成SPWM，實(shí)現(xiàn)電壓瞬時(shí)補(bǔ)償；控制器可是PI控制器也可是其他控制器。