一種svg有源濾波的控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種SVG有源濾波的控制方法，該方法以電網(wǎng)諧波電流及消除諧波后的電網(wǎng)電流或電壓為控制輸入量，來實現(xiàn)SVG裝置控制輸出電流對電網(wǎng)諧波的抑制，具體步驟如下：1)電網(wǎng)諧波電流采集點1采集到的實時諧波電流，輸入SVG控制器，SVG控制器裝置產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流大小相等方向相反的調(diào)制電流，經(jīng)電抗器、保護開關、斷路器輸入電網(wǎng)；2)消除諧波后的電網(wǎng)電流采集點2得到SVG裝置需要進一步微調(diào)的電流值，最終，經(jīng)SVG裝置計算，輸出控制電流使得電網(wǎng)中經(jīng)調(diào)整后的諧波電壓為0。該裝置可以更好的消除電網(wǎng)諧波對電網(wǎng)的污染，控制精度大大提高。
【專利說明】—種SVG有源濾波的控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種SVG實現(xiàn)有源濾波的方法，特別是一種采用疊加原理采集含有諧波的電流電壓信號及消除諧波后的電流電壓波形對輸出電流進行控制的的SVG有源濾波的方法。
【背景技術】
[0002]由于電力電子器件的非線性和波形非正弦的特點，由電力電子器件組成的電氣傳動自動化裝置的電源側(cè)(網(wǎng)側(cè))的電流不僅含有基波，還包含豐富的諧波，會給電網(wǎng)的運行和效率帶來不良的影響，同時也會對接在該公用電網(wǎng)中的其他用電設備帶來一些不良的影響甚至危害。諧波對供電變壓、旋轉(zhuǎn)電機的影響主要是產(chǎn)生附加損耗，溫升增加，出力下降，影響絕緣壽命。諧波對電纜及并聯(lián)電容器的影響，當產(chǎn)生諧波放大時，并聯(lián)電容器，將因過電流及過電壓而損壞，嚴重時將危及整個供電系統(tǒng)的安全運行。交流電壓畸變可能引起不可逆變流設備控制角的時間間隔不等，并通過正反饋而放大系統(tǒng)的電壓畸變，使變流器工作不穩(wěn)定，而對逆變器則可能發(fā)生換流失敗而無法工作，甚至損壞變流設備。諧波對通信產(chǎn)生干擾，使電度計量產(chǎn)生誤差，對繼電保護自動裝置和計算機等也將產(chǎn)生不良影響。
[0003]目前，針對諧波問題解決方法主要是在中高壓側(cè)加無源濾波器，無源濾波器在濾波時會提供容性無功，對功率因數(shù)高(比如交-直-交變頻)的諧波源會產(chǎn)生過補。同時對變化負荷不能進行動態(tài)補償。傳統(tǒng)實現(xiàn)配合MCR或TCR型SVC，實現(xiàn)動態(tài)也濾除諧波，但其主要缺點如下:
[0004]I) SVC設備為半控型變流器件，需要加裝FC與之配合才具有從容性到感性連續(xù)可調(diào)。同時，F(xiàn)C需要濾除SVC自身產(chǎn)生的各次諧波分量，且有安裝容量大，占地空間大等缺點。
[0005]2) 一般而言，SVC加裝FC后，SVC的補償范圍一般在O?+100%，補償范圍小。
[0006]3) FC是一種無源的解決方法，其輸出補償電流與電網(wǎng)電壓成正比。當電網(wǎng)電壓變化較大，其補償無功的能力大大削弱。
[0007]4)FC是靠改為諧波阻抗來濾波的，在系統(tǒng)中會產(chǎn)生串并聯(lián)諧振，危害供電安全。
[0008]目前，在國內(nèi)外采用全控型變流器件的靜止無功發(fā)生器SVG(Static VarGenerator)技術在中高壓側(cè)實現(xiàn)有源濾波。但是，該種SVG消除電網(wǎng)諧波的方式都是采用采集含有諧波的電流電壓信號，以電網(wǎng)諧波電流為控制量，產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流方向相反、大小相等的調(diào)制電流，達到濾除諧波的目的。該種方式對電網(wǎng)中諧波的濾除沒有考慮到SVG設備及相關電氣部件參數(shù)對電網(wǎng)的影響。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種SVG有源濾波的控制方法，該方法采用疊加原理，設有兩個電流或電壓信號采集點，一個采集點采集含有諧波的電流電壓信號(SVG輸入端)，另一個采集點采集消除諧波后的電流電壓信號(SVG輸出端)，通過SVG裝置對輸出電流進行控制，可以更好的消除電網(wǎng)諧波對電網(wǎng)的污染。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn):
[0011]一種SVG有源濾波的控制方法，該方法以電網(wǎng)諧波電流或電壓為控制輸入量，再進一步采集消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓參數(shù)，來實現(xiàn)SVG裝置控制輸出電流對電網(wǎng)諧波的抑制，具體步驟如下:
[0012]I)電網(wǎng)諧波電流采集點I采集到的實時諧波電流，輸入SVG控制器，SVG控制器裝置產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流大小相等方向相反的調(diào)制電流，經(jīng)電抗器5、保護開關4、斷路器3輸入電網(wǎng)；
[0013]2)消除諧波后的電網(wǎng)電流采集點2得到SVG裝置需要進一步微調(diào)的電流值，最終，經(jīng)SVG裝置計算，輸出控制電流使得電網(wǎng)中經(jīng)調(diào)整后的諧波電壓為O。
[0014]所述的SVG裝置所采用開關器件可為IGBT、GT0、IGCT, IEGT或其它全控型開關器件。
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0016]該方法采用疊加原理，設有兩個電流或電壓信號采集點，一個采集點采集含有諧波的電流電壓信號(SVG輸入端)，另一個采集點采集消除諧波后的電流電壓信號(SVG輸出端)，通過輸入兩個采樣值使得SVG裝置對輸出電流進行控制，可以更好的消除電網(wǎng)諧波對電網(wǎng)的污染，控制精度大大提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是SVG有源濾波的裝置的主接線圖。
[0018]圖2是全控型變流器件有源濾波的控制原理圖。
[0019]圖3是采用間接電流控制方法(電壓法)時的SVG控制框圖。
[0020]圖4是采用直接電流控制方法(電流法)時的SVG控制框圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖詳細敘述本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0022]一種SVG有源濾波的控制方法，該方法采用疊加原理，設有兩個電流或電壓信號采集點，一個采集點采集含有諧波的電流電壓信號(SVG輸入端)，另一個采集點采集消除諧波后的電流電壓信號(SVG輸出端)，通過兩個輸入電流值或電壓值實現(xiàn)SVG裝置對輸出電流進行精確控制，可以更好的消除電網(wǎng)諧波對電網(wǎng)的污染。
[0023]SVG有源濾波裝置包括電網(wǎng)諧波電流電壓采集點1、消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓采集點2、SVG控制柜，半導體功率器件6、電抗器5、保護開關4、斷路器3，電網(wǎng)諧波電流電壓采集點I采集的諧波電流及消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓采集點2采集的電流均輸入SVG控制柜，SVG控制柜輸出PWM信號給半導體功率器件6，半導體功率器件6與電抗器5、保護開關4、斷路器3串聯(lián)，斷路器3與電網(wǎng)低壓母線相連接，所述的保護開關4與電阻R并聯(lián)。
[0024]該方法以電網(wǎng)諧波電流或電壓為控制輸入量，再進一步采集消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓參數(shù)，來實現(xiàn)SVG裝置控制輸出電流對電網(wǎng)諧波的抑制，具體步驟如下:
[0025]I)電網(wǎng)諧波電流采集點I采集到的實時諧波電流(SVG輸入側(cè)電網(wǎng)的電流)，輸入SVG控制器，SVG控制器裝置產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流大小相等方向相反的調(diào)制電流，經(jīng)電抗器5、保護開關4、斷路器3輸入電網(wǎng)；該方法以電網(wǎng)諧波電流為控制量，將該電流信號經(jīng)控制器進行濾波、移相、比例放大、運算處理，得到以電壓同步信號為基準控制全控型開關器件的控制信號，產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流大小相等方向相反的調(diào)制電流，達到有源濾波的目的。通過檢測電網(wǎng)低壓側(cè)母線電壓、低壓側(cè)母線電流，然后通過SVG控制柜對電網(wǎng)電流信號進行傅利葉級數(shù)展開，得出各次諧波電流值。最后由SVG控制器發(fā)出觸發(fā)信號，使IGBT單元工作形成與電網(wǎng)諧波大小相等方向相反的調(diào)制電流來抵消電網(wǎng)中負荷產(chǎn)生的諧波。
[0026]2)消除諧波后的電網(wǎng)電流采集點2(SVG輸出側(cè)電網(wǎng)的電流)得到SVG裝置需要進一步微調(diào)的電流值，最終，經(jīng)SVG裝置計算，輸出控制電流使得電網(wǎng)中經(jīng)調(diào)整后的諧波電壓為O。
[0027]所述的SVG裝置所采用開關器件6可為IGBT、GT0、IGCT, IEGT或其它全控型開關器件。
【權(quán)利要求】
1.一種SVG有源濾波的控制方法，該方法以電網(wǎng)諧波電流或電壓為控制輸入量，再進一步采集消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓參數(shù)，來實現(xiàn)SVG裝置控制輸出電流對電網(wǎng)諧波的抑制，具體步驟如下: 1)電網(wǎng)諧波電流采集點I采集到的實時諧波電流，輸入SVG控制器，SVG控制器裝置產(chǎn)生與電網(wǎng)中諧波電流大小相等方向相反的調(diào)制電流，經(jīng)電抗器、保護開關、斷路器輸入電網(wǎng)； 2)消除諧波后的電網(wǎng)電流采集點2得到SVG裝置需要進一步微調(diào)的電流值，最終，經(jīng)SVG裝置計算，輸出控制電流使得電網(wǎng)中經(jīng)調(diào)整后的諧波電壓為O。
2.實現(xiàn)權(quán)利要求1所述控制方法的SVG有源濾波裝置，其特征在于，包括電網(wǎng)諧波電流電壓采集點1、消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓采集點2、SVG控制柜，半導體功率器件、電抗器、保護開關、斷路器，電網(wǎng)諧波電流電壓采集點I采集的諧波電流及消除諧波后的電網(wǎng)電流電壓采集點2采集的電流均輸入SVG控制柜，SVG控制柜輸出PWM信號給半導體功率器件，半導體功率器件與電抗器、保護開關、斷路器串聯(lián)，斷路器與電網(wǎng)低壓母線相連接，所述的保護開關與電阻并聯(lián)。
【文檔編號】H02J3/01GK104319769SQ201410589131
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】趙玉波, 趙麗華, 王軍, 石祥, 劉鳳珍 申請人:國網(wǎng)遼寧省電力有限公司朝陽供電公司, 朝陽電力勘測設計院有限公司, 國家電網(wǎng)公司