一種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法
【專利摘要】一種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法，所述方法利用本次采樣周期的三相電流數(shù)據(jù)和移相后的同步坐標(biāo)變換矩陣計(jì)算得到下一采樣周期的基波正序有功電流，再用下一采樣周期的三相電流數(shù)據(jù)直接減去這個(gè)基波正序有功電流，得到下一采樣周期的三相指令電流，然后利用該指令電流控制靜止同步補(bǔ)償器橋式電路交流側(cè)的輸出電流。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)靜止同步補(bǔ)償器控制策略的不足，補(bǔ)償滯后量僅為AD和DA轉(zhuǎn)換時(shí)間之和，大大提高了諧波的補(bǔ)償精度，而且由于進(jìn)行了相位補(bǔ)償，提取的基波正序有功電流與理論值幾乎沒有相位差，這樣就提高了無功補(bǔ)償?shù)木?，從而改善了靜止同步補(bǔ)償器的補(bǔ)償效果，提高了配電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
【專利說明】—種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可大幅度減少配電網(wǎng)無功功率和諧波補(bǔ)償滯后量的靜止同步補(bǔ)償器控制方法，屬于控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的飛速發(fā)展，電力電子裝置在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，給電網(wǎng)帶來了嚴(yán)重的諧波污染和動(dòng)態(tài)無功功率。這些負(fù)荷的無功功率如果不能得到及時(shí)補(bǔ)償，將會(huì)造成配電網(wǎng)電壓波動(dòng)，嚴(yán)重惡化供電質(zhì)量。配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(D-STATC0M)憑借其優(yōu)良的性能逐漸成為現(xiàn)階段配電網(wǎng)無功補(bǔ)償和電能質(zhì)量控制裝置的首選設(shè)備。
[0003]D-STATC0M由主電路部分和控制部分構(gòu)成(參看圖1)，其中，主電路部分包括由八
個(gè)IGBT全控元件S1?S8組成的四橋臂自換相橋式電路、濾波電抗器二和直流側(cè)電容器C ;控制部分由PLL鎖相環(huán)部分、AD采樣部分、DSP數(shù)字處理器、DA輸出部分和滯環(huán)比較部分構(gòu)成。
[0004]D-STATC0M的自換相橋式電路通過濾波電抗器并聯(lián)在配電網(wǎng)上，其工作原理是通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電流，使該電路向配電網(wǎng)用戶側(cè)提供所需的諧波電流和無功電流，達(dá)到對配電網(wǎng)進(jìn)行諧波抑制和無功補(bǔ)償?shù)哪康?。其控制原理是，PLL鎖相環(huán)對配電網(wǎng)A相電壓進(jìn)行處理，提取A相電壓的相位信息輸入到DSP數(shù)字處理器，之后AD采樣部分對配電網(wǎng)系統(tǒng)側(cè)電流采樣，采樣得到的系統(tǒng)電流送入到DSP數(shù)字處理器，由DSP數(shù)字處理器計(jì)算得出指令電流并通過DA輸出部分將指令電流送至滯環(huán)比較部分，進(jìn)而得到驅(qū)動(dòng)信號，
最后將驅(qū)動(dòng)信號輸出至主電路四橋臂電路觸發(fā)元件各?爲(wèi)的驅(qū)動(dòng)端進(jìn)行控制。
[0005]目前，D-STATC0M普遍采用數(shù)字控制方式，但是數(shù)字控制有其固有缺點(diǎn)，就是存在滯后。傳統(tǒng)D-STATC0M的控制策略是利用本次采樣周期的數(shù)據(jù)計(jì)算得到本次采樣周期的基波正序有功電流，之后用本次采樣周期的系統(tǒng)電流減去這個(gè)基波正序有功電流得到指令電流進(jìn)行DA輸出控制。由于滯后延時(shí)的存在，其控制效果是本次采樣周期的指令值在下一采樣周期才會(huì)起作用，這樣從AD采樣至DA輸出滯后至少一個(gè)采樣周期的時(shí)間。滯后時(shí)間長不僅導(dǎo)致D-STATC0M無功補(bǔ)償不徹底，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對某高次諧波的補(bǔ)償產(chǎn)生正反饋，不但不能補(bǔ)償該次諧波，還會(huì)增強(qiáng)諧波。因此，如何減少D-STATC0M的補(bǔ)償滯后量，是提高D-STATC0M補(bǔ)償性能的關(guān)鍵問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)之弊端，提供一種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法，以提高無功和諧波補(bǔ)償精度，保證供電質(zhì)量。
[0007]本發(fā)明所述問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法，它利用本次采樣周期的三相電流數(shù)據(jù)和移相后的同步坐標(biāo)變換矩陣計(jì)算得到下一采樣周期的基波正序有功電流，再用下一采樣周期的三相電流數(shù)據(jù)直接減去這個(gè)基波正序有功電流，得到下一采樣周期的三相指令電流，然后利用該指令電流控制靜止同步補(bǔ)償器橋式電路交流側(cè)的輸出電流，所述方法的具體處理步驟如下:
a.設(shè)本次采樣周期的系統(tǒng)三相電流&(6)、m、m分別為:
【權(quán)利要求】
1.一種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法，其特征是，它利用本次采樣周期的三相電流數(shù)據(jù)和移相后的同步坐標(biāo)變換矩陣計(jì)算得到下一采樣周期的基波正序有功電流，再用下一采樣周期的三相電流數(shù)據(jù)直接減去這個(gè)基波正序有功電流，得到下一采樣周期的三相指令電流，然后利用該指令電流控制靜止同步補(bǔ)償器橋式電路交流側(cè)的輸出電流，所述方法的具體處理步驟如下: a.設(shè)本次采樣周期的系統(tǒng)三相電流、m、w)分別為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高補(bǔ)償精度的電力系統(tǒng)配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器控制方法，其特征是，將W、0變換為a-0坐標(biāo)中的下一次采樣周期的電流分量時(shí)，應(yīng)將直流側(cè)電容電壓PID控制器輸出量@疊加到三相電路的基波正序有功電流W中。
【文檔編號】H02J3/18GK103618316SQ201310065521
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】常鮮戎, 王輝云, 鄭煥坤, 曹尚, 李佩穎 申請人:華北電力大學(xué)（保定）