本發(fā)明涉及低壓配電網(wǎng)電能質(zhì)量調(diào)節(jié)領(lǐng)域，具體涉及一種新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制策略。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器由兩個(gè)背靠背逆變器組成，其往往需要龐大和復(fù)雜的曲折變壓器隔離和達(dá)到高電壓。由于傳統(tǒng)電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器中的串聯(lián)側(cè)和并聯(lián)側(cè)變壓器會(huì)影響諧波補(bǔ)償效果、增加功率損耗、存在飽和及電壓跌落瞬間涌流等問(wèn)題，若沒(méi)有隔離變壓器，直流母線耦合電容存在電容直通，相間短路等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制策略，通過(guò)對(duì)串聯(lián)電壓源型逆變器和并聯(lián)電壓源型逆變器的獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)中過(guò)電壓或電壓降落、諧波和三相負(fù)荷不平衡等問(wèn)題，從而改善電能質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制策略，包括相互獨(dú)立的串聯(lián)側(cè)控制策略和并聯(lián)側(cè)控制策略，所述串聯(lián)側(cè)控制策略包括以下步驟：

s1、測(cè)量負(fù)荷交流電壓vl，測(cè)量輸電線路損耗后電壓vp，串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償電壓vc與vp相差90°，由得出vc；

s2、以追蹤串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償電壓為目標(biāo)，給定一個(gè)電壓參考值將電壓參考值與串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償電壓實(shí)際值vca的電壓偏差輸入pi控制器，經(jīng)過(guò)pi控制器的時(shí)域表達(dá)式計(jì)算出一個(gè)電流參考指令icaref；

s3、將所得的icaref與線路電流ialo相加，再與串聯(lián)vsc電流實(shí)際值ias相減，經(jīng)過(guò)pi控制器得出調(diào)制比的修正量δd；

s4、將δd與開(kāi)環(huán)調(diào)制比(基準(zhǔn)值)相加得出調(diào)制比d，執(zhí)行調(diào)制比d，以實(shí)現(xiàn)低電壓提升或過(guò)電壓降落功能，其中vdc為串聯(lián)電壓源型逆變器直流側(cè)電容電壓值；

所述并聯(lián)側(cè)控制策略包括如下步驟：

s5、測(cè)量交流配電網(wǎng)非線性三相不對(duì)稱負(fù)荷電流i1a、i1b、i1c，測(cè)量并聯(lián)側(cè)電壓源型逆變器并網(wǎng)端口處三相電壓vza、vzb、vzc，為使變壓器出口端電壓和電流同相位，即滿足功率因數(shù)為1，測(cè)量變壓器出口端電壓vs0a、vs0b、vs0c及各自相角θa、θb、θc，運(yùn)用計(jì)算公式

求出并聯(lián)電壓源型逆變器并網(wǎng)電流參考值

s6、將所得的通過(guò)脈寬調(diào)制控制得到每相相應(yīng)的補(bǔ)償電流iua、iub、iuc、iun，以電網(wǎng)側(cè)三相電流平衡的功能。

其中，所述pi控制器的時(shí)域表達(dá)式為：

式中，icaref表示補(bǔ)償電流參考值，表示串聯(lián)vsc補(bǔ)償電壓參考值，vca表示串聯(lián)vsc補(bǔ)償電壓實(shí)際值，kp、ki為積分調(diào)節(jié)增益和比例調(diào)節(jié)增益。

本發(fā)明具有以下有益效果：

通過(guò)對(duì)串聯(lián)電壓源型逆變器和并聯(lián)電壓源型逆變器的獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)低壓配電網(wǎng)中過(guò)電壓或電壓降落、諧波和三相負(fù)荷不平衡等問(wèn)題，從而改善電能質(zhì)量。附圖說(shuō)明

圖1是單相串聯(lián)電壓源型逆變器控制系統(tǒng)框圖；

圖2是并聯(lián)電壓源型逆變器并網(wǎng)參考電流算法結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是并聯(lián)電壓源型逆變器控制系統(tǒng)框圖；

圖4是新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償前后電網(wǎng)電壓值波形示意；

圖5是新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器并聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償前后負(fù)荷電流波形示意。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照?qǐng)D1-3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制策略，包括以下步驟：

s1、測(cè)量負(fù)荷交流電壓vl，測(cè)量輸電線路損耗后電壓vp，串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償電壓vc與vp相差90°，由得出vc；

s2、以追蹤串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償電壓為目標(biāo)，給定一個(gè)電壓參考值將電壓參考值與串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償電壓實(shí)際值vca的電壓偏差輸入pi控制器，經(jīng)過(guò)pi控制器的時(shí)域表達(dá)式計(jì)算出一個(gè)電流參考指令icaref；pi控制器的時(shí)域表達(dá)式

s3、將所得的icaref與線路電流ialo相加，再與串聯(lián)vsc電流實(shí)際值ias相減，經(jīng)過(guò)pi控制器得出調(diào)制比的修正量δd；

s4、將δd與開(kāi)環(huán)調(diào)制比(基準(zhǔn)值)相加得出調(diào)制比d，執(zhí)行調(diào)制比d，以實(shí)現(xiàn)低電壓提升或過(guò)電壓降落功能，其中vdc為串聯(lián)電壓源型逆變器直流側(cè)電容電壓值；

所述并聯(lián)側(cè)控制策略包括如下步驟：

s5、測(cè)量交流配電網(wǎng)非線性三相不對(duì)稱負(fù)荷電流i1a、i1b、i1c，測(cè)量并聯(lián)側(cè)電壓源型逆變器并網(wǎng)端口處三相電壓vza、vzb、vzc，為使變壓器出口端電壓和電流同相位，即滿足功率因數(shù)為1，測(cè)量變壓器出口端電壓vs0a、vs0b、vs0c及各自相角θa、θb、θc，運(yùn)用計(jì)算公式

求出并聯(lián)電壓源型逆變器并網(wǎng)電流參考值

s6、將所得的通過(guò)脈寬調(diào)制控制得到每相相應(yīng)的補(bǔ)償電流iua、iub、iuc、iun，以電網(wǎng)側(cè)三相電流平衡的功能

參照?qǐng)D4，從圖4中的(a)可知系統(tǒng)未并網(wǎng)補(bǔ)償時(shí)經(jīng)過(guò)線路損耗后電壓為幅值155v(有效值110v)，經(jīng)過(guò)串聯(lián)電壓源型逆變器補(bǔ)償之后有圖4中的(b)可知電壓為幅值311v(有效值220v)。新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制具備調(diào)節(jié)電壓降落功能。

參照?qǐng)D5，采用本發(fā)明的新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制策略后，負(fù)荷側(cè)電流由三相不平衡變?yōu)槿嗥胶馇也ㄐ纹椒€(wěn)。新型無(wú)變壓器式電能質(zhì)量綜合調(diào)節(jié)器控制具備調(diào)節(jié)三相負(fù)荷電流不平衡及諧波功能。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。