[發(fā)明專利]靈活定制電能質(zhì)量的三相有源濾波器參考電流生成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110902353.0
• 申請(qǐng)日: 2021-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN113595082B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁勇;茆美琴;張榴晨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/01
• 分類號(hào): H02J3/01;H02J3/26;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發(fā)明公開了一種靈活定制電能質(zhì)量的三相有源濾波器參考電流生成方法，根據(jù)并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓及負(fù)荷電流，利用守恒功率理論將負(fù)荷電流分解成反應(yīng)不同負(fù)荷特性的平衡有功電流和無功電流、不平衡有功電流和無功電流，以及空電流各電流分量；根據(jù)負(fù)荷電流分量定量計(jì)算各負(fù)荷特性對(duì)電能質(zhì)量的影響因數(shù)；將期望電能質(zhì)量指標(biāo)與未補(bǔ)償前各電能質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比，計(jì)算獲得三相有源濾波器需注入的參考電流，將參考電流下發(fā)給單臺(tái)有源濾波器或多臺(tái)有源濾波器用于控制。本發(fā)明以表征負(fù)荷特性的原始電能質(zhì)量指標(biāo)與期望電能指標(biāo)間定量關(guān)系實(shí)現(xiàn)具備并網(wǎng)點(diǎn)電能質(zhì)量靈活定制功能的三相有源濾波器參考電流的生成，適用于含非正弦電壓、不平衡/非線性負(fù)荷場(chǎng)合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電能質(zhì)量治理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是為實(shí)現(xiàn)三相系統(tǒng)電能質(zhì)量的靈活定制的三相有源濾波器參考電流生成方法。

背景技術(shù)

隨著電力電子化電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，可再生能源比例不斷滲透，新型負(fù)荷不斷應(yīng)用，電力系統(tǒng)中尤其是在容量較小的微網(wǎng)邊界內(nèi)，不對(duì)稱/不平衡、非正弦、非線性現(xiàn)象日益明顯。隨意連接的單相分布式發(fā)電單元及負(fù)荷將造成源側(cè)及荷側(cè)的不平衡、電力電子接口將引入高頻擾動(dòng)、電動(dòng)汽車充電可能產(chǎn)生諧波污染等，都將對(duì)系統(tǒng)電能質(zhì)量造成不利影響，因此對(duì)系統(tǒng)內(nèi)不平衡、非線性等非理想特性進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量的靈活定制具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

配置專用電能質(zhì)量改善裝置是實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量治理的有效手段之一。這其中包括無源濾波器及有源濾波器等，應(yīng)用不同的濾波器可實(shí)現(xiàn)不同的電能質(zhì)量改善作用。對(duì)于并聯(lián)有源濾波器而言，準(zhǔn)確的參考電流生成是其實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。現(xiàn)有的有源濾波器一般基于瞬時(shí)無功功率理論得到參考電流，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)無功及諧波電流的補(bǔ)償，但是，傳統(tǒng)參考電流生成方法在系統(tǒng)電壓發(fā)生非正弦畸變時(shí)不再適用，且無法對(duì)系統(tǒng)不平衡電流進(jìn)行補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種靈活定制電能質(zhì)量的三相有源濾波器參考電流生成方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)無功、不平衡及非線性特性的靈活定制補(bǔ)償，并能適用于電壓非正弦畸變情況。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明靈活定制電能質(zhì)量的三相有源濾波器參考電流生成方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1：利用采集獲得的并網(wǎng)點(diǎn)三相電壓及負(fù)荷電流，根據(jù)守恒功率理論將負(fù)荷電流進(jìn)行分解，獲得分別反應(yīng)不同負(fù)荷特性的各負(fù)荷電流分量，所述各負(fù)荷電流分量包括：平衡有功電流、平衡無功電流、不平衡有功電流、不平衡無功電流及空電流；

步驟2：根據(jù)所述負(fù)荷電流分量計(jì)算獲得原始電路各負(fù)荷特性對(duì)電能質(zhì)量的影響因數(shù)作為未補(bǔ)償?shù)脑茧娔苜|(zhì)量指標(biāo)，包括全局功率因數(shù)、無功性功率因數(shù)、不平衡性功率因數(shù)以及畸變功率因數(shù)；

步驟3：將期望電能質(zhì)量指標(biāo)與原始電能質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算獲得三相有源濾波器需注入的參考電流，并將參考電流下發(fā)給單臺(tái)有源濾波器或多臺(tái)有源濾波器用于后續(xù)控制。

本發(fā)明靈活定制電能質(zhì)量的三相有源濾波器參考電流生成方法的特點(diǎn)也在于：在所述步驟1中按如下方式分解獲得各負(fù)荷電流分量：

步驟1.1：采集獲得擬實(shí)施電能質(zhì)量治理的原始電路并網(wǎng)點(diǎn)處三相電壓v_A，v_B，v_C，以及負(fù)荷電流i_LA，i_LB，i_LC，根據(jù)式(1)計(jì)算獲得三相電壓同源積分變量

式(1)中，m＝A,B,C，是以m表示A，B，C三相；

為并網(wǎng)點(diǎn)m相電壓v_m的同源積分變量，∫v_m為并網(wǎng)點(diǎn)m相電壓v_m的積分變量；

為并網(wǎng)點(diǎn)m相電壓積分變量的平均值；