[發明專利]新型串-并聯系統補償負荷無功需求的控制方法及系統在審
| 申請號： | 202010445020.5 | 申請日： | 2020-05-23 |
| 公開（公告）號： | CN111917117A | 公開（公告）日： | 2020-11-10 |
| 發明（設計）人： | 伏祥運;郁正綱;孫海霞;朱立位;陳浩;李紅;封波;岳付昌 | 申請（專利權）人： | 國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司;國網江蘇省電力有限公司 |
| 主分類號： | H02J3/18 | 分類號： | H02J3/18 |
| 代理公司： | 南京理工大學專利中心 32203 | 代理人： | 封睿 |
| 地址： | 222000 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 新型 并聯 系統 補償 負荷 無功 需求 控制 方法 | ||
本發明公開了一種新型串?并聯系統補償負荷無功需求的控制方法及系統，該方法獲取負載所需的無功功率的直流分量，確定串聯逆變器需要補償的無功功率，即超過并聯逆變器額定容量值的無功缺額；根據串聯逆變器需要額外補償的無功功率，計算功率角；根據功率角，生成注入串聯逆變器的三相參考電壓信號；將三相參考電壓信號與實際測得的三相串聯注入電壓進行比較，生成串聯逆變器開關所需的開關信號，控制串聯逆變器補償超過并聯逆變器額定容量值的無功缺額。本發明控制并聯和串聯逆變器共同提供負載無功功率需求，不但有利于負載無功功率需求的共享，而且有助于降低并聯逆變器的額定值，降低了新型串?并聯系統的總成本。
技術領域
本發明涉及一種新型串-并聯系統(UPQC)補償負荷無功需求的控制方法，屬于電力電子變換領域。
背景技術
電力系統負載無功補償是電力在傳輸上常見的問題之一。并聯電容器組用于補償負載無功功率，這是最簡單的負載無功功率補償方式，但是這種方法存在某些缺點，如補償量固定，負載可能發生諧振等問題。最新研究的串-并聯系統可用于負載無功補償，其中負載無功補償都是通過并聯逆變器完成的，而串聯逆變器通常用于補償電壓相關的問題，不用于負載無功補償。當負載無功需求大時，單靠并聯側逆變器補償無功，其并聯側逆變器無功補償壓力過大，容易超過其額定無功容量，造成逆變器故障，影響系統穩定。因此需要提出一種控制方法，使串聯側逆變器也參與無功補償，緩解并聯逆變器無功補償壓力的同時，提高串聯側逆變器利用率，降低新型串-并聯系統的總成本。
發明內容
本發明的目的在于提供一種新型串-并聯系統補償負荷無功需求的控制方法及系統。
實現本發明目的的技術解決方案為：一種新型串-并聯系統補償負荷無功需求的控制方法，包括如下步驟：
步驟1，獲取負載所需的無功功率的直流分量，確定串聯逆變器需要補償的無功功率，即超過并聯逆變器額定容量值的無功缺額；
步驟2，根據串聯逆變器需要額外補償的無功功率，計算功率角；
步驟3，根據功率角，生成注入串聯逆變器的三相參考電壓信號；
步驟4，將三相參考電壓信號與實際測得的三相串聯注入電壓進行比較，生成串聯逆變器開關所需的開關信號，控制串聯逆變器補償超過并聯逆變器額定容量值的無功缺額。
進一步的，步驟1中，確定串聯逆變器需要補償的無功功率，具體方法為：
獲取負載電壓，在α-β坐標中表示的負載電壓為：
其中：Vs表示電源電壓的幅值，vL表示負載電壓，vLα和vLβ分別是三相負載電壓在α-β坐標下的α軸和β軸的分量，ω是電源電壓的角頻率；
同樣，對于負載電流有：
其中：iL表示負載電流；iLα和iLβ分別是三相負載電流在α-β坐標下的α軸和β軸的分量；
則，對于瞬時有功和瞬時無功功率有：
這里的pL和qL能夠表示為
其中：pL，qL表示負載的有功和無功功率，和代表負載有功和無功功率的直流分量，而和代表負載諧波功率的交流分量；
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