[發(fā)明專利]同時(shí)補(bǔ)償無功和控制諧波的有源濾波器的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011022716.3
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN112054537B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭銘群;王紹武;季一鳴;王玲;吳方劼;楊一鳴;郝致遠(yuǎn);杜商安
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院有限公司;國網(wǎng)河北省電力有限公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 冀志華

1.一種同時(shí)補(bǔ)償無功和控制諧波的有源濾波器的控制方法，所述同時(shí)補(bǔ)償無功和控制諧波的有源濾波器的一次系統(tǒng)包括：可關(guān)斷器件換流閥和連接設(shè)備；所述可關(guān)斷器件換流閥通過所述連接設(shè)備接入交流母線，所述交流母線分別與交流系統(tǒng)和諧波源相連；所述可關(guān)斷器件換流閥由3相換流橋臂組成，每相所述換流橋臂均由直流支撐電容器和可關(guān)斷器件組成，通過控制所述可關(guān)斷器件的開斷，對所述可關(guān)斷器件換流閥的輸出電壓進(jìn)行控制；所述連接設(shè)備包括相互并聯(lián)的連接變壓器和連接無源濾波器，所述連接變壓器作為感性設(shè)備，用于在低頻段流過基頻無功電流；所述連接無源濾波器作為容性設(shè)備，用于在高頻段流過高頻諧波電流；其特征在于，包括以下步驟：

（1）對諧波源的諧波電流以及有源濾波器中的連接無源濾波器的諧波電流進(jìn)行測量，并基于測量得到的電流數(shù)據(jù)計(jì)算得到有源濾波器中可關(guān)斷器件換流閥的諧波調(diào)制電壓，進(jìn)行諧波控制；

所述步驟（1）中，計(jì)算有源濾波器中可關(guān)斷器件換流閥的諧波調(diào)制電壓的方法包括以下步驟：

（1.1）對諧波源的諧波電流和有源濾波器中的連接無源濾波器的低壓側(cè)諧波電流進(jìn)行測量，得到諧波源的諧波電流i_s以及連接無源濾波器的低壓側(cè)諧波電流i_F；

（1.2）將諧波源的諧波電流i_s以及連接無源濾波器的低壓側(cè)諧波電流i_F相減，得到連接變壓器的高壓側(cè)目標(biāo)諧波電流i_T1；

（1.3）將連接變壓器的高壓側(cè)目標(biāo)諧波電流i_T1乘以連接變壓器的變比k,得到連接變壓器的低壓側(cè)目標(biāo)諧波電流i_T2；

（1.4）將連接變壓器的低壓側(cè)目標(biāo)諧波電流i_T2和連接無源濾波器的低壓側(cè)諧波電流i_F相加，得到可關(guān)斷器件換流閥出口電流的控制目標(biāo)值i_C；

（1.5）將得到的可關(guān)斷器件換流閥出口電流的控制目標(biāo)值輸入有源濾波器諧波電流控制內(nèi)環(huán)，經(jīng)過預(yù)設(shè)的控制器輸出對應(yīng)的換流閥諧波調(diào)制電壓；

（1.6）重復(fù)步驟（1.1）～步驟（1.5），直到有源濾波器輸出達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)；

（2）對連接無源濾波器和連接變壓器的基波電流以及交流母線的基頻電壓進(jìn)行測量，并基于測量得到的電流電壓數(shù)據(jù)計(jì)算得到有源濾波器中可關(guān)斷器件換流閥的基波調(diào)制電壓，進(jìn)行無功補(bǔ)償；

（3）將步驟（1）得到的可關(guān)斷器件換流閥的諧波調(diào)制電壓和步驟（2）中得到的可關(guān)斷器件換流閥的基波調(diào)制電壓相加，得到有源濾波器中可關(guān)斷器件換流閥總的調(diào)制電壓。

2.如權(quán)利要求1所述的一種同時(shí)補(bǔ)償無功和控制諧波的有源濾波器的控制方法，其特征在于：所述步驟（2）中，計(jì)算有源濾波器中可關(guān)斷器件換流閥的基波調(diào)制電壓的方法包括以下步驟：

（2.1）對連接變壓器以及連接無源濾波器的低壓側(cè)電流分別進(jìn)行測量，得到連接變壓器和連接無源濾波器的低壓側(cè)電流；

（2.2）將連接變壓器的低壓側(cè)電流乘以1/k倍得到連接變壓器的高壓側(cè)電流，并將其與連接無源濾波器的低壓側(cè)電流相加，得到有源濾波器高壓側(cè)的總電流；

（2.3）對有源濾波器高壓側(cè)的總電流進(jìn)行基波提取，得到有源濾波器高壓側(cè)總電流的基波分量；

（2.4）對交流母線的基頻電壓進(jìn)行測量，并根據(jù)得到的交流母線的基頻電壓與步驟（2.3）中得到的有源濾波器高壓側(cè)總電流的基波分量進(jìn)行計(jì)算，得到有源濾波器注入交流母線的無功功率；

（2.5）將步驟（2.4）得到的有源濾波器注入交流母線的無功功率與有源濾波器的無功設(shè)定值做差，所得差值經(jīng)過控制器計(jì)算得到有源濾波器換流閥的基波調(diào)制電壓的幅值，將步驟（2.4）中提取的交流母線基頻電壓的同相單位電壓，作為有源濾波器換流閥的基波調(diào)制電壓的基本波，幅值與基本波相乘，得到有源濾波器的基波調(diào)制電壓。