[發(fā)明專利]一種基于逆變器的實時變頻交流濾波器及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010326366.3
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111431185B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙曉斌;郭龍;辛清明;鄒常躍;陳俊
• 申請（專利權(quán)）人: 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司;中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02M7/525
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 郭帥

1.一種基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，所述實時變頻交流濾波器包括：電容、雙繞組變壓器和逆變器；所述電容與所述雙繞組變壓器串聯(lián)，所述雙繞組變壓器的二次側(cè)繞組并聯(lián)接入所述逆變器；其中，所述逆變器的直流側(cè)連接變電站內(nèi)的直流電源，所述逆變器的交流側(cè)三相連接所述雙繞組變壓器的二次側(cè)繞組；所述雙繞組變壓器的二次側(cè)繞組的一端接所述逆變器的輸出電路，另一端接地，其特征在于，所述方法包括：

對交流系統(tǒng)的實測電氣量進(jìn)行傅里葉分析，輸出所述電氣量中對應(yīng)頻率諧波信號；其中，所述交流系統(tǒng)與所述交流濾波器在交流母線處并聯(lián)；所述電氣量包括所述交流系統(tǒng)的系統(tǒng)電流及所述交流濾波器的支路電流、電容兩端電壓、一次側(cè)繞組兩端電壓；

當(dāng)所述對應(yīng)頻率諧波的系統(tǒng)電流大于設(shè)定的電流閾值且持續(xù)時間超過設(shè)定的時間閾值時，則啟動附加觸發(fā)指令生成，否則不啟動；

計算所述交流濾波器對應(yīng)頻率的支路電壓，根據(jù)所述支路電壓設(shè)定附加觸發(fā)指令生成的輸入值；

根據(jù)所述一次側(cè)繞組兩端電壓和所述輸入值，生成附加觸發(fā)指令；

所述逆變器根據(jù)接收到的所述附加觸發(fā)指令，改變其輸出電壓，并相應(yīng)地改變所述變壓器二次側(cè)繞組兩端電壓；

根據(jù)所述二次側(cè)繞組兩端電壓確定所述一次側(cè)繞組兩端電壓，當(dāng)對應(yīng)頻率的所述電容兩端電壓與所述一次側(cè)繞組兩端電壓之和為零時，濾除對應(yīng)頻率的諧波。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述一次側(cè)繞組兩端電壓和所述輸入值，生成附加觸發(fā)指令進(jìn)一步包括：將所述一次側(cè)繞組兩端電壓與所述輸入值的差值輸入PI控制器，所述PI控制器向所述逆變器輸出附加觸發(fā)指令。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，所述輸出所述電氣量中對應(yīng)頻率諧波信號進(jìn)一步包括：所述對應(yīng)頻率為非50HZ的頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，所述當(dāng)所述系統(tǒng)電流大于設(shè)定的電流閾值且持續(xù)時間超過設(shè)定的時間閾值時進(jìn)一步包括：所述電流閾值與所述時間閾值是根據(jù)電網(wǎng)電能質(zhì)量要求進(jìn)行設(shè)定的。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，所述計算所述交流濾波器對應(yīng)頻率的支路電壓進(jìn)一步包括：當(dāng)所述支路電壓滿足下式時，所述對應(yīng)頻率為所述交流濾波器支路的串聯(lián)諧振頻率，

u_{flt_L_t_f}＝i_{flt_f}×jωL_{flt_t}；

其中，f為頻率，ω為角頻率，u_flt為交流濾波器對應(yīng)頻率的支路電壓，C_flt為交流濾波器的電容，j表示復(fù)數(shù)虛部，i_{flt_f}為f頻率諧波的交流濾波器支路實測的電流信號，L_{flt_t}為變壓器漏電抗，u_{flt_C_f}為f頻率諧波的交流濾波器電容器兩端之間的電壓，u_{flt_L_t_f}表示f頻率諧波的交流濾波器的一次側(cè)繞組兩端之間的電壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述支路電壓設(shè)定附加觸發(fā)指令生成的輸入值進(jìn)一步包括：設(shè)定所述輸入值為所述支路電壓的負(fù)值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，所述逆變器根據(jù)接收到的所述附加觸發(fā)指令，改變其輸出電壓，并相應(yīng)地改變所述變壓器二次側(cè)繞組兩端電壓進(jìn)一步包括：利用下式確定所述變壓器二次側(cè)繞組兩端電壓，

其中，U_{2_flt_L_t}表示變壓器二次側(cè)繞組兩端電壓，U_{0_flt_L_t}表示二次側(cè)空載電壓，fir表示晶閘管換流器原觸發(fā)角，fir_add為生成的附加觸發(fā)指令。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于逆變器的實時變頻交流濾波器的控制方法，其特征在于，根據(jù)所述二次側(cè)繞組兩端電壓確定所述一次側(cè)繞組兩端電壓進(jìn)一步包括：將所述二次側(cè)繞組兩端電壓乘以所述變壓器變比得到所述一次側(cè)繞組兩端電壓。