[發明專利]一種H橋級聯型靜止同步補償器的輸出諧波抑制方法

在審

• 申請號: 202010637752.4
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111799796A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 邢超;李勝男;奚鑫澤;徐志;何鑫;劉明群;郭成;向川
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種H橋級聯型靜止同步補償器的輸出諧波抑制方法，在CPS-SPWM調制基礎上，其特征在于，所述方法包括：

增加電壓前饋控制環節；將每段直流電容器的平均電壓控制可分為平均控制和平衡控制，對H橋級聯型STATCOM輸出諧波抑制的調制性能進行優化；

增加電流解耦控制環節；將低通濾波器輸出的dq軸分量作為PI前饋解耦控制的參考指令電流，控制補償信號實現電流無靜差跟蹤及諧波治理。

2.根據權利要求1所述一種H橋級聯型靜止同步補償器的輸出諧波抑制方法，其特征在于：所述電壓前饋控制環節被配置為通過對每段直流電容器的平均電壓進行控制；每相平均電壓u_{dc_ave}通過如下公式計算，每相平均電壓u_{dc_ave}的調制遵循其參考電壓u_dcref；

其中，表示經逆變后將dq坐標下的直流量轉為交流量時a、b、c三相的電壓向量值，表示經逆變后a相分量。

3.根據權利要求1所述一種H橋級聯型靜止同步補償器的輸出諧波抑制方法，其特征在于：所述電流解耦控制環節被配置為在d軸電流和q軸電流調節器的輸出信號中加入電流信息的分量，引入電流解耦后d軸電流和q軸電流參數可以實現獨立控制，將n次諧波分量通過dqn旋轉坐標變換可得到諧波電流直流量，其中d(s)為電流控制環的延時環節，解耦因子為ωL。

4.根據權利要求1所述一種H橋級聯型靜止同步補償器的輸出諧波抑制方法，其特征在于：所述方法的矢量電流表達式為：

其中電流控制器的傳遞函數為其中K_p為比例系數，K_i為積分系數，i_dnref和i_qnref為諧波指令電流；i_cdn和i_cqn分別為輸入低通濾波器的電流分量；L為電感值；u_cd和u_cq分別是逆變器電壓的d軸和q軸分量。

5.根據權利要求1所述一種H橋級聯型靜止同步補償器的輸出諧波抑制方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

通過abc-dq變換將電流送入低通濾波器；

將低通濾波器輸出的dq軸分量作為PI前饋解耦控制的參考指令電流；

將i_dnref與i_cdn，i_qnref與i_cqn通過前饋解耦控制，并將通過PI控制器的輸出信號經過dq/abc變換；

輸入到CPS-SPWM驅動逆變單元，產生補償信號；

其中，i_cdn與i_cqn是三相中的基波正弦交流量經過坐標變換為dq坐標下的直流量的分量，由abc-dq逆變器直接控制，無功電流參考指令i_qref為負載在d-q坐標系下的無功電流分量，有功電流參考指令i_dref為直流側電壓閉環控制得到的電流信號，i_dnref與i_qnref分別為i_dref和i_qref的諧波指令電流。