[發明專利]一種用于輸配電的無功補償裝置和方法

在審

• 申請號: 202110676270.4
• 申請日: 2021-06-12
• 公開（公告）號: CN113346512A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 趙李霞;周小強;丁春良
• 申請（專利權）人: 宜興市宜能實業有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述無功補償裝置包括：直流電壓采集模塊、交流電源電壓采集模塊、交流電源電流采集模塊、參考電流幅值計算模塊、參考電流相位計算模塊、參考電流計算模塊、調制信號計算模塊、PWM調制模塊、無功補償主電路；

所述直流電壓采集模塊采集無功補償裝置的直流側母線電壓，其輸出端連接所述參考電流幅值計算模塊的輸入端，所述直流電壓采集模塊輸出直流側母線采集電壓Vdc到參考電流幅值計算模塊；

所述參考電流幅值計算模塊的輸出端連接所述參考電流計算模塊的第一輸入端，計算得到參考電流的幅值i^*；

所述交流電源電壓采集模塊采集輸配電系統中交流電源三相電壓實時值，其輸出端連接參考電流相位計算模塊的輸入端；

所述參考電流相位計算模塊的輸出端連接參考電流計算模塊的第二輸入端，計算得到三相參考電流的相位值；

所述參考電流計算模塊的輸出端連接所述調制信號計算模塊的輸入端，計算得到三相參考電流；

所述交流電源電流采集模塊采集輸配電系統中交流電源三相電流實時值，輸入到所述調制信號計算模塊；

所述調制信號計算模塊的輸出端連接PWM調制模塊的輸入端，計算得到三相調制信號Va、Vb、Vc；

所述PWM調制模塊的輸出端連接無功補償主電路的輸入端，用于驅動無功補償主電路。

所述無功補償主電路的輸出端連接輸配電系統的交流電源輸出端，逆變產生無功補償信號，實現無功補償的功能。

2.根據權利要求1所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述參考電流幅值計算模塊根據直流側母線采集電壓Vdc與參考電壓Vref的差值ΔV_dc，經過改進型PI調節器，計算得到所述參考電流的幅值i^*。

3.根據權利要求2所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述改進型PI調節器的改進比例系數s_kp和積分系數s_ki為：

其中，α、β為調整因子，預設比例系數k_p和積分系數k_i。

4.根據權利要求3所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述參考電流的幅值i^*為：

5.根據權利要求1所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述參考電流相位計算模塊利用鎖相環技術，計算得到交流電源三相電壓的相角作為三相參考電流的相位值。

6.根據權利要求1所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述參考電流計算模塊根據三相參考電流的幅值和三相參考電流的相位值，計算得到三相參考電流。

7.根據權利要求1所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述調制信號計算模塊分別計算交流電源三相電流實時值和三相參考電流的差值，得到三相調制信號Va、Vb、Vc。

8.根據權利要求1所述的一種用于輸配電的無功補償裝置，其特征在于，所述PWM調制模塊將諧波分量V_har1、V_har2注入到三相調制信號Va、Vb、Vc，得到新三相調制信號，并分別將新三相調制信號與載波比較，產生對應的驅動信號；所述諧波分量V_har1、V_har2為：

其中，N為無功補償主電路輸出電平數，mod為余數函數，k＝a，b，c。

9.一種用于輸配電的無功補償方法，其特征在于，采用如權利要求1-8中任一所述的無功補償裝置，實現輸配電系統的無功補償功能。