本發(fā)明屬于電能質(zhì)量分析與控制方面技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

級(jí)聯(lián)H橋型靜止無功發(fā)生器（static var generator，SVG）具有調(diào)節(jié)速度快，動(dòng)態(tài)性能好過載能力強(qiáng)，體積小，易擴(kuò)展等諸多優(yōu)點(diǎn)，并且多并聯(lián) SVG因能增大對風(fēng)電場無功波動(dòng)時(shí)補(bǔ)償無功的容量也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，研究表明并聯(lián)SVG在實(shí)際工程上存在如下問題：因?yàn)槿禽d波相位不完全相同，開關(guān)的延遲時(shí)間不同，逆變器的參數(shù)不同等等原因，最終導(dǎo)致如圖1開關(guān)11與12同一相,同一閥組的相同位置開關(guān)不同時(shí)通斷,這樣變流器觸發(fā)脈沖相位就會(huì)不完全相同，使并聯(lián)SVG輸出SPWM波的相位有偏差，并且在并聯(lián)SVG間產(chǎn)生高頻電勢。又由于變壓器對高次諧波有明顯的抑制作用，因此產(chǎn)生的高次諧波電流會(huì)在并聯(lián)的SVG內(nèi)部之間流動(dòng)，造成大量高次諧波環(huán)流現(xiàn)象。

這不但會(huì)使變流單元模塊過熱，影響無功補(bǔ)償?shù)男Ч?，增加系統(tǒng)的不穩(wěn)定性,而且更嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成控制系統(tǒng)超調(diào)，使SVG各閥組直流電容間發(fā)生單向充電或放電，最后因直流電壓失衡導(dǎo)致斷路器跳閘。此類諧波環(huán)流具有隨機(jī)性，并且頻率多變，所以給現(xiàn)場實(shí)施直接檢測和定量分析造成了困難，在已有技術(shù)層面上很難消除和抑制這些高次諧波環(huán)流。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對級(jí)聯(lián)型H橋級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)的SVG并聯(lián)后產(chǎn)生的諧波環(huán)流問題，給出環(huán)流通路和靜態(tài)等效模型，并基于此提出一種基于非直接檢測技術(shù)的并聯(lián)SVG（H橋級(jí)聯(lián)）高次諧波環(huán)流程度評(píng)估方法。

本發(fā)明的步驟是：

步驟一、模型搭建：

①電網(wǎng)電壓可等效成理想正弦交流電壓源，其最大值為相角 頻率為，兩臺(tái)并聯(lián)SVG完全相同，定義在單極倍頻載波調(diào)制下載波頻率均為，并工作在理想穩(wěn)定狀態(tài)條件下；

②鑒于理想SVG裝置的三相對稱性，僅需拿出兩個(gè)并聯(lián)SVG中每個(gè)SVG的任意同相閥組結(jié)構(gòu)做機(jī)理分析即可；

步驟二、對兩個(gè)2級(jí)聯(lián)的并聯(lián)SVG在調(diào)制比的情況下做環(huán)流率的分析，其中是調(diào)制波幅值最大值，是載波幅值最大值；

步驟三、為簡化計(jì)算, 第一類環(huán)流波形與第二類環(huán)流波形單位正弦波的分界角按等比例原則劃分；

步驟四、在調(diào)制比得到實(shí)際的環(huán)流率方程；

步驟五、對每一個(gè)修正系數(shù)離散值的集合都利用最小二乘法分頻率段進(jìn)行擬合；

步驟六、實(shí)際情況當(dāng)中，進(jìn)一步推出環(huán)流通式；

步驟七、對實(shí)際環(huán)流程度的判據(jù)條件為

（15）

其中。

本發(fā)明的詳細(xì)步驟是：

步驟一、模型搭建：設(shè)定每個(gè)SVG每相串聯(lián)閥組數(shù)且每個(gè)閥組直流側(cè)電容在理想穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電壓幅值均為SVG有功控制環(huán)節(jié)中的給定的參考電壓；并規(guī)定的閥組11至18代表1號(hào)SVG的IGBT，11'至18'分別代表對應(yīng)IGBT的反并聯(lián)二極管，閥組21至28代表2號(hào)SVG的IGBT，21'至28'分別代表對應(yīng)IGBT的反并聯(lián)二極管，1號(hào)SVG和2號(hào)SVG分別經(jīng)串聯(lián)輸出電感L1和L2，將兩個(gè)SVG并聯(lián)后與電網(wǎng)側(cè)交流電源和其電感串聯(lián)形成回路，1號(hào)SVG與前面的電容用E11表示，后面電容符號(hào)E12，2號(hào)SVG前面的電容符號(hào)E21，后面的電容E22；然后只將2號(hào)SVG所有閥組的三角載波相位向后移動(dòng)角，或仿真滯后時(shí)間少于秒,并令值，電網(wǎng)側(cè)變壓器和線路總電抗的值為；

令1號(hào)SVG的所有基波正弦電壓都以環(huán)流的形式發(fā)給電網(wǎng)和2號(hào)SVG，即n級(jí)聯(lián)的1號(hào)SVG可等效成暫態(tài)幅值為的交流電壓源和電感相串聯(lián)后與2號(hào)SVG的電感并聯(lián)再與電網(wǎng)側(cè)電感并聯(lián)的等效數(shù)學(xué)模型；

按這個(gè)數(shù)學(xué)模型算出只流向2號(hào)SVG的最大環(huán)流電流幅值，即表示為：

（1）

再定義環(huán)流率：由1號(hào)SVG載波相移偏差導(dǎo)致對2號(hào)SVG產(chǎn)生的環(huán)流與上述最大環(huán)流電流的比值，取值范圍；

再將原數(shù)學(xué)模型中的交流電壓源改為，則得高頻環(huán)流的幅值為：

（2）；

步驟二、環(huán)流率的分析：將穩(wěn)定狀態(tài)下SVG輸出的正弦波看成是標(biāo)準(zhǔn)單位正弦波，設(shè)SPWM波的脈沖寬度是一個(gè)時(shí)間量，每對應(yīng)一個(gè)脈沖寬度那么根據(jù)SPWM波形的正弦規(guī)律對稱性的特點(diǎn)，隨第1個(gè)正弦周期幅值隨時(shí)間的上升，脈沖寬度逐漸增加，第2個(gè)正弦周期幅值隨時(shí)間的下降，脈沖寬度逐漸減小且波形相對于前正半周期關(guān)于對應(yīng)單位正弦波位置對稱，負(fù)半周與正半周除符號(hào)外相同，分析前周期的環(huán)流波形；

隨著周期SPWM波脈沖寬度隨正弦規(guī)律的逐漸增大，環(huán)流波形按宏觀角度分成三類：當(dāng)脈沖寬度在范圍時(shí)，取其范圍內(nèi)的任意一段時(shí)間波形，1號(hào)SVG輸出SPWM波減去2號(hào)SVG輸出滯后角的SPWM波后，再取其大于0的波形即是環(huán)流正周期波形，并將其稱為第一類環(huán)流波形；當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí)，取其范圍內(nèi)的任意一段時(shí)間波形，1號(hào)SVG輸出SPWM波減去2號(hào)SVG輸出滯后角的SPWM波后，再取其大于0的波形即是環(huán)流正周期波形，并將其稱為第二類環(huán)流波形；同理，當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí)環(huán)流正周期波形，將其稱為第三類環(huán)流波形；

分析各階段波形得：當(dāng)脈沖寬度在范圍時(shí)，電流都漏出去變成了環(huán)流,即；當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí)，與變化無關(guān)，其寬度恒等于第一類環(huán)流波形末端的寬度，即是一個(gè)僅與角有關(guān)的恒定電流；當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí), 該曲線的表達(dá)式是最終在單位正弦波處即；

步驟三、當(dāng)時(shí)，等比例原則就是保持這個(gè)比例恒等于任意，其中在限定的取值范圍內(nèi)可取任意值，經(jīng)計(jì)算得到任意的分界角：

（3）

由得第二類與第三類環(huán)流波形的分界點(diǎn)，這個(gè)角度的取值區(qū)間是，則得出第1個(gè)正半周期最小單元環(huán)流公式：

（4）

第2個(gè)正半周期，將第1個(gè)正半周期環(huán)流率公式積分后與周期正弦波積分值的作比值，即得：

（5）

步驟四、用環(huán)流率方程（5）需除以修正系數(shù)，用調(diào)制比的單位正弦波在固定頻率下近似等分成十個(gè)載波移相角,即分別為、…、，再將這十個(gè)值代入公式（3），得出的再分別換成角度為3、6、9…27、30度，作為以下表格的橫坐標(biāo)；用示波器測出SVG1與SVG2的所有輸出電流之差，即；

步驟五、挑選計(jì)算量較小且誤差平方和SSE不超過0.015的擬合算法,按此約束條件下分別得到不同頻段下的修正系數(shù)函數(shù)，令其中：

當(dāng)載波頻率范圍為(100~300Hz)時(shí)，

（6）

當(dāng)載波頻率范圍為(300~600Hz)時(shí)，

（7）

當(dāng)載波頻率范圍為(600~900Hz)時(shí)，

（8）

當(dāng)載波頻率范圍為(900~1300Hz)時(shí)，

（9）

當(dāng)載波頻率范圍為(1300~2000Hz)時(shí)，

（10）；

步驟六、設(shè)并網(wǎng)SVG為m個(gè)，所有SVG對這一支路SVG的環(huán)流電流響應(yīng)極大值為：

（11）

平均化后的如下列公式所示：

（12）

設(shè)任一條支路的環(huán)流電流為, k分別取1、2…、m整數(shù)并分別代表1、2…、m 號(hào)SVG，設(shè)為第k個(gè)SVG與其它第個(gè)SVG 的載波相角差，那么則為：

（13）

推出每一條支路的環(huán)流總電流，得到最終擴(kuò)展通式為：

（14）；

步驟七、式（15）中

p為嚴(yán)重等級(jí)數(shù)，分成以下三類嚴(yán)重程度：

當(dāng)p=1時(shí)，為輕微高次環(huán)流程度，影響很小，基本不用濾除這種高次諧波；

當(dāng)p=2時(shí)，為中度高次環(huán)流程度，可以用相應(yīng)的控制模塊來消除這種高次諧波環(huán)流；

當(dāng)p=3時(shí)，為嚴(yán)重高次環(huán)流程度，不僅需要相應(yīng)的控制模塊來抑制這種高次諧波環(huán)流，還需要加APF濾波器濾除它；

當(dāng)p=4時(shí)，為極嚴(yán)重高次環(huán)流程度，只能用濾波器進(jìn)行抑制，需要調(diào)節(jié)載波相位角，甚至需要更換SVG設(shè)備。

本發(fā)明方法可以以簡單線性化的方式對并聯(lián)SVG環(huán)流現(xiàn)象進(jìn)行間接定量分析，為今后SVG間高次諧波環(huán)流的檢測分析與抑制工作奠定技術(shù)基礎(chǔ)。提出一種基于非直接檢測技術(shù)的SVG高次諧波環(huán)流程度評(píng)估的方法，來解決高次諧波環(huán)流檢測困難且無法定量分析的問題。

附圖說明

圖1是兩個(gè)并聯(lián)SVG（以a相為例）與網(wǎng)側(cè)電壓組成的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D；

圖2是高次諧波環(huán)流通路的靜態(tài)等效模型；

圖3a是2號(hào)SVG的載波相角比1號(hào)SVG載波相角滯后角時(shí)，當(dāng)脈沖寬度在范圍， 1號(hào)SVG 和2號(hào)SVG任意局部輸出的SPWM波形和，以及環(huán)流SPWM局部波形；

圖3b是當(dāng)脈沖寬度在范圍時(shí)，和的波形；

圖3c是當(dāng)脈沖寬度在的范圍時(shí)，和的波形；

圖4是用粗黑線表示在范圍內(nèi)單位正弦波中環(huán)流的等效波形；

圖5a是環(huán)流最嚴(yán)重時(shí)，1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流的PSCAD仿真結(jié)果部分時(shí)域圖5a所示，環(huán)流如圖5b所示；

圖6a是時(shí)，1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流的PSCAD仿真結(jié)果部分時(shí)域圖5a所示，環(huán)流如圖6b所示；

圖7a是時(shí)，1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流的PSCAD仿真結(jié)果部分時(shí)域圖5a所示，環(huán)流如圖7b所示；

圖8a是時(shí)，1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流的PSCAD仿真結(jié)果部分時(shí)域圖5a所示，環(huán)流如圖8b所示。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明步驟是：

步驟一、為了簡化分析并突出對SVG并聯(lián)系統(tǒng)高頻諧波環(huán)流的研究，通過PSCAD模擬仿真軟件：

①電網(wǎng)電壓可等效成理想正弦交流電壓源，其最大值為 相角 頻率為，兩臺(tái)并聯(lián)SVG完全相同，定義在單極倍頻載波調(diào)制下載波頻率均為，并工作在理想穩(wěn)定狀態(tài)條件下；

②鑒于理想SVG裝置的三相對稱性，僅需拿出兩個(gè)并聯(lián)SVG中每個(gè)SVG的任意同相閥組結(jié)構(gòu)做機(jī)理分析即可；

步驟二、對兩個(gè)2級(jí)聯(lián)的并聯(lián)SVG在調(diào)制比的情況下做環(huán)流率的分析，其中是調(diào)制波幅值最大值，是載波幅值最大值；

步驟三、為簡化計(jì)算, 第一類環(huán)流波形與第二類環(huán)流波形單位正弦波的分界角按等比例原則劃分；

步驟四、在實(shí)際工程上載波頻率不可能太大且一般調(diào)制比得到實(shí)際的環(huán)流率方程；

步驟五、對每一個(gè)修正系數(shù)離散值的集合都利用最小二乘法分頻率段進(jìn)行擬合；

步驟六、實(shí)際情況當(dāng)中，并聯(lián)SVG各級(jí)聯(lián)同位置變流器的開關(guān)時(shí)間差不一定一致，而且即使是同風(fēng)場并聯(lián)SVG個(gè)數(shù)也不盡相同，所以需要進(jìn)一步推出環(huán)流通式；

步驟七、對實(shí)際環(huán)流程度的判據(jù)條件為

（15）

其中。

本發(fā)明詳細(xì)步驟是：

步驟一、模型搭建：如圖1結(jié)構(gòu)所示，設(shè)定每個(gè)SVG每相串聯(lián)閥組數(shù)且每個(gè)閥組直流側(cè)電容在理想穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下電壓幅值均為SVG有功控制環(huán)節(jié)中的給定的參考電壓；并規(guī)定的閥組11至18代表1號(hào)SVG的IGBT，11'至18'分別代表對應(yīng)IGBT的反并聯(lián)二極管，閥組21至28代表2號(hào)SVG的IGBT，21'至28'分別代表對應(yīng)IGBT的反并聯(lián)二極管，1號(hào)SVG和2號(hào)SVG分別經(jīng)串聯(lián)輸出電感L1和L2，將兩個(gè)SVG并聯(lián)后與電網(wǎng)側(cè)交流電源和其電感串聯(lián)形成回路，1號(hào)SVG與前面的電容用E11表示，后面電容符號(hào)E12，2號(hào)SVG前面的電容符號(hào)E21，后面的電容E22；然后只將2號(hào)SVG所有閥組的三角載波相位向后移動(dòng)角（角是以一個(gè)單位正弦波周期角為準(zhǔn)來定的范圍），或仿真滯后時(shí)間少于秒,并令值，電網(wǎng)側(cè)變壓器和線路總電抗的值為。

運(yùn)行模型后,當(dāng)并聯(lián)SVG同時(shí)處于正半周期時(shí),IGBT開關(guān)11、14就比21、24先開通角,15、18也比25、28先開通角，這樣上SVG產(chǎn)生的電勢就比下SVG高, 于是就產(chǎn)生高次諧波電流流通方向如圖1中箭頭方向所示,1號(hào)SVG的電流中一部分電流流向電網(wǎng)，由于連接電網(wǎng)的變壓器電感較大所以部分電流將流向2號(hào)SVG,即所謂環(huán)流流向是

；

當(dāng)然,IGBT開關(guān)11、14就會(huì)比21、24先關(guān)斷角，15、18也比25、28先關(guān)斷角,那么就會(huì)產(chǎn)生與之前相反的電勢差，從2號(hào)SVG發(fā)出電流一部分流向電網(wǎng)后，一部分流向1號(hào)SVG，即所謂環(huán)流流向是

，

所以一個(gè)變流閥組的環(huán)流頻率就等于IGBT的通斷頻率。

在建立并聯(lián)SVG內(nèi)部環(huán)流等效數(shù)學(xué)模型時(shí)，我們可以忽略SVG輸給電網(wǎng)的基頻電流部分，只需要利用疊加原理將電網(wǎng)側(cè)的基頻電壓源短路后做分析就可以得到只流通高頻諧波電流的等效數(shù)學(xué)模型。因?yàn)殡S著電流頻率成倍的增大則電阻可忽略不計(jì)，但電感的阻礙也會(huì)成倍地增加，需將L值乘以單極倍頻載波調(diào)制下單個(gè)n級(jí)聯(lián)SVG輸出的環(huán)流頻率再除以基波頻率,即SVG1和SVG2的輸出等效電感值是，新的網(wǎng)側(cè)等效電感值。

因?yàn)橹豢紤]環(huán)流程度而非環(huán)流的方向性，所以完全可利用正反高頻電勢幅值對稱性原理把這種產(chǎn)生高頻環(huán)流的高頻電勢分成由1號(hào)SVG發(fā)給2號(hào)SVG的大于0的電勢部分和由2號(hào)SVG發(fā)給1號(hào)SVG的小于0的電勢部分，再利用疊加原理就只需分析輸出大于0一側(cè)的電勢就可代表產(chǎn)生高頻環(huán)流的電壓幅值程度了。又因?yàn)檫@種造成高頻環(huán)流的高頻電壓只是1號(hào)SVG發(fā)出總正弦基波電壓的一小部分，為便于理解，令1號(hào)SVG的所有基波正弦電壓都以環(huán)流的形式發(fā)給電網(wǎng)和2號(hào)SVG，即n級(jí)聯(lián)（有n個(gè)電容串聯(lián)）的1號(hào)SVG可等效成暫態(tài)幅值為的交流電壓源和電感相串聯(lián)后與2號(hào)SVG的電感并聯(lián)再與電網(wǎng)側(cè)電感并聯(lián)的等效數(shù)學(xué)模型；

按這個(gè)數(shù)學(xué)模型算出只流向2號(hào)SVG的最大環(huán)流電流幅值，即表示為：

（1）

再定義環(huán)流率：由1號(hào)SVG載波相移偏差導(dǎo)致對2號(hào)SVG產(chǎn)生的環(huán)流與上述最大環(huán)流電流的比值，取值范圍；具體含義在下面會(huì)有詳細(xì)的解釋。

再將原數(shù)學(xué)模型中的交流電壓源改為如圖2所示，則得高頻環(huán)流的幅值為：

（2）。

步驟二、環(huán)流率的分析：逆變單元輸出的信號(hào)是由高頻三角載波按作用在慣性環(huán)節(jié)上的面積等效的原理與正弦波比較調(diào)制而成的SPWM波，同樣正弦信號(hào)由于載波的相位偏差也會(huì)輸出另一個(gè)SPWM波，雖然從宏觀上看這兩個(gè)SPWM波都是基波頻率和幅值相等的正弦波，但微觀意義上這兩種SPWM波由于載波相位的不同步，高頻信號(hào)在同一時(shí)間就有很多部分不相等，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)并聯(lián)后不吻合的部分就會(huì)相互泄露形成高頻環(huán)流，即高頻環(huán)流的也可看作是這兩個(gè)高頻開關(guān)信號(hào)波形相減之后得到的。

將穩(wěn)定狀態(tài)下SVG輸出的正弦波看成是標(biāo)準(zhǔn)單位正弦波，設(shè)SPWM波的脈沖寬度是一個(gè)時(shí)間量，每對應(yīng)一個(gè)脈沖寬度那么根據(jù)SPWM波形的正弦規(guī)律對稱性的特點(diǎn)，隨第1個(gè)正弦周期幅值隨時(shí)間的上升，脈沖寬度逐漸增加，第2個(gè)正弦周期幅值隨時(shí)間的下降，脈沖寬度逐漸減小且波形相對于前正半周期關(guān)于對應(yīng)單位正弦波位置對稱，負(fù)半周與正半周除符號(hào)外相同，所以只需分析前周期的環(huán)流波形即可。

因?yàn)檩d波頻率在低頻情況下，即使是相鄰的脈沖寬度，相差也很大。所以為便于理論分析，先設(shè)定載波頻率很高，這樣比較出來的并聯(lián)SVG同位置（閥組11至14依此對應(yīng)閥組21至24，閥組15至18依此對應(yīng)閥組25至28）閥組變流器的控制信號(hào)每個(gè)相鄰的脈寬除相角差外,脈沖寬度的變化長度基本相同。隨著周期SPWM波脈沖寬度隨正弦規(guī)律的逐漸增大，環(huán)流波形按宏觀角度分成三類：當(dāng)脈沖寬度在范圍時(shí)，取其范圍內(nèi)的任意一段時(shí)間波形如圖3a所示，1號(hào)SVG輸出SPWM波減去2號(hào)SVG輸出滯后角的SPWM波后，再取其大于0的波形即是環(huán)流正周期波形，并將其稱為第一類環(huán)流波形；當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí)，取其范圍內(nèi)的任意一段時(shí)間波形如圖3b所示，1號(hào)SVG輸出SPWM波減去2號(hào)SVG輸出滯后角的SPWM波后，再取其大于0的波形即是環(huán)流正周期波形，并將其稱為第二類環(huán)流波形；同理，當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí)環(huán)流正周期波形如圖3c所示，將其稱為第三類環(huán)流波形；

分析各階段波形得：當(dāng)脈沖寬度在范圍時(shí)，電流都漏出去變成了環(huán)流,即；當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí)，與變化無關(guān)，其寬度恒等于第一類環(huán)流波形末端的寬度，即是一個(gè)僅與角有關(guān)的恒定電流；當(dāng)脈沖寬度增大到在范圍時(shí), 隨波形脈寬增大而減小，在此段正弦增加的變化率等于環(huán)流減小的變化率，具體圖形就是單位正弦波幅值是大于部分的正弦波以為對稱軸向下翻成的曲線，該曲線的表達(dá)式是最終在單位正弦波處即；所以具體環(huán)流的等效波形就如圖4（粗黑線）所示。

步驟三、按步驟二所述，當(dāng)時(shí)，等比例原則就是保持這個(gè)比例恒等于任意，其中在限定的取值范圍內(nèi)可取任意值，經(jīng)計(jì)算得到任意的分界角：

（3）

由得第二類與第三類環(huán)流波形的分界點(diǎn)，這個(gè)角度的取值區(qū)間是，則得出第1個(gè)正半周期最小單元環(huán)流公式：

（4）

第2個(gè)正半周期，因?yàn)橹谎芯凯h(huán)流程度的問題，所以最后僅需將上述第1個(gè)正半周期環(huán)流率公式積分后與周期正弦波積分值的作比值，即得：

（5）。

顯然這里環(huán)流最嚴(yán)重的載波偏差角是當(dāng)?shù)臅r(shí)候，將其代入公式（4）和（5）之后就可以得到環(huán)流率的最大值，這時(shí)得到的1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流如圖5a所示，環(huán)流如圖5b所示。

步驟四、用環(huán)流率方程（5）需除以修正系數(shù)，通過PSCAD模擬仿真軟件利用以下方法就可以求出這個(gè)修正系數(shù)。用調(diào)制比的單位正弦波在固定頻率下近似等分成十個(gè)載波移相角,即分別為、…、，再將這十個(gè)值代入公式（3），得出的再分別換成角度為3、6、9…27、30度，作為以下表格的橫坐標(biāo)；用示波器測出SVG1與SVG2的所有輸出電流之差，即；然后把負(fù)值去除掉之后進(jìn)行對時(shí)間t的積分，因?yàn)橥ㄟ^仿真計(jì)算得出積分曲線是線性的，所以只需同取在積分到一個(gè)任意時(shí)間點(diǎn)，如0.5s的值就可以代表不同載波移相后的各個(gè)環(huán)流率了。該固定頻率可改為有一定頻率間隔（頻率間隔最好大于等于200Hz，且將2000Hz以下的可以得出精確結(jié)果的頻率點(diǎn)作為固定頻率）的任意頻率，本實(shí)驗(yàn)取五個(gè)固定頻率，200Hz、400Hz、800Hz、1000Hz、1600Hz，再用此積分除以相應(yīng)載波頻率下1號(hào)SVG輸出總電流值的積分，就得到實(shí)際環(huán)流率的10個(gè)離散點(diǎn)，如表2所示。再用上述公式（5）每個(gè)載波移相的十個(gè)理論環(huán)流離散數(shù)據(jù)（如表1所示）除以每個(gè)對應(yīng)相同位置的不同載波頻率下十個(gè)實(shí)際環(huán)流離散點(diǎn)的數(shù)據(jù)（如表2所示）即可得到不同載波頻率下得十個(gè)載波移相角修正系數(shù)離散數(shù)據(jù)（如表3所示）。

表1對應(yīng)載波移相的十個(gè)理論環(huán)流離散值

。

表2由仿真得到的在每個(gè)頻率下都有對應(yīng)載波相移的十個(gè)實(shí)際環(huán)流率離散值

表3在不同頻率下對應(yīng)載波移相的各修正系數(shù)值

。

步驟五、挑選計(jì)算量較小且誤差平方和SSE不超過0.015的擬合算法,按此約束條件下分別得到不同頻段下的修正系數(shù)函數(shù)，令其中：

當(dāng)載波頻率范圍為(100~300Hz)時(shí)，

（6）

；

當(dāng)載波頻率范圍為(300~600Hz)時(shí)，

（7）

；

當(dāng)載波頻率范圍為(600~900Hz)時(shí)，

（8）

；

當(dāng)載波頻率范圍為(900~1300Hz)時(shí)，

（9）

；

當(dāng)載波頻率范圍為(1300~2000Hz)時(shí)，

（10）

。

步驟六、設(shè)并網(wǎng)SVG為m個(gè)，不妨假設(shè)在某一時(shí)刻除了一個(gè)SVG未發(fā)出電動(dòng)勢外，所有SVG對這一支路SVG的環(huán)流電流響應(yīng)極大值為：

（11）

同樣先考慮某一個(gè)SVG對另一個(gè)SVG產(chǎn)生的環(huán)流率，由于每個(gè)同位置級(jí)聯(lián)模塊的不同，可以分別用、…、、…、表示，如圖所示由于在開關(guān)11、 14的一個(gè)開通時(shí)內(nèi)，開關(guān)15、 18有一半同時(shí)開通，又有一半同時(shí)關(guān)斷，所以每個(gè)級(jí)聯(lián)單元的相角都會(huì)減半，也相應(yīng)需要被近似的平均化，則平均化后的如下列公式所示：

（12）

同理，這時(shí)再考慮所有其它并聯(lián)的SVG對另一個(gè)SVG產(chǎn)生的環(huán)流率，設(shè)任一條支路的環(huán)流電流為,k分別取1、2…、m整數(shù)并分別代表1、2…、m 號(hào)SVG，設(shè)為第k個(gè)SVG與其它第個(gè)SVG 的載波相角差，那么則為：

（13）

最后即可推出每一條支路的環(huán)流總電流，得到最終擴(kuò)展通式為：

（14）。

步驟七、式（15）中

p為嚴(yán)重等級(jí)數(shù)，分成以下三類嚴(yán)重程度：

當(dāng)p=1時(shí)，為輕微高次環(huán)流程度，影響很小，基本不用濾除這種高次諧波；

當(dāng)p=2時(shí)，為中度高次環(huán)流程度，可以用相應(yīng)的控制模塊來消除這種高次諧波環(huán)流；

當(dāng)p=3時(shí)，為嚴(yán)重高次環(huán)流程度，不僅需要相應(yīng)的控制模塊來抑制這種高次諧波環(huán)流，還需要加APF濾波器濾除它；

當(dāng)p=4時(shí)，為極嚴(yán)重高次環(huán)流程度，只能用濾波器進(jìn)行抑制，需要調(diào)節(jié)載波相位角，甚至需要更換SVG設(shè)備。

步驟八、并聯(lián)的二級(jí)聯(lián)SVG在單極倍頻載波調(diào)制下，當(dāng)載波頻率取400Hz即 ，倆SVG具有不同程度載波相位差時(shí)，舉計(jì)算及判別環(huán)流程度方法的三個(gè)示例如下。

例如當(dāng)2號(hào)SVG的載波相位比1號(hào)SVG載波相位滯后角，將其代入(3)式,那么即，再將 代入(5)式得，再求修正系數(shù)，算出實(shí)際環(huán)流率,屬于二級(jí)中度環(huán)流程度，這時(shí)得到的1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流如圖6a所示，環(huán)流如圖6b所示；同理，當(dāng)2號(hào)SVG的載波相位比1號(hào)SVG載波相位滯后角，代入(3)式,得相移，再將 代入(5)式得，再求修正系數(shù)，則，屬于三級(jí)嚴(yán)重環(huán)流程度，這時(shí)得到的1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流如圖7a所示，環(huán)流如圖7b所示；當(dāng)2號(hào)SVG的載波相位比1號(hào)SVG載波相位滯后角，雖然越過規(guī)定限制了，但是可以做等效處理，即因?yàn)槠浯笥诘∮谒愿鶕?jù)對稱性相當(dāng)于式中相移，代入(3)式,即得，,則,屬于一級(jí)輕微環(huán)流程度，這時(shí)得到的1號(hào)SVG的輸出電流和2號(hào)SVG輸出電流如圖8a所示，環(huán)流如圖8b所示。