一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置三相輸出電流限幅方法
【專利說明】—種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置三相輸出電流限幅方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置三相輸出電流限幅方法，屬低壓配電無功補(bǔ)償應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，越來越多具有沖擊性、功率因數(shù)低、非線性等特點(diǎn)的工業(yè)用電設(shè)備或電力電子設(shè)備接入配電網(wǎng)中，這些負(fù)荷對配電網(wǎng)造成了嚴(yán)重的無功和諧波污染，使配電電能質(zhì)量日益下降，因此對配電網(wǎng)的電能質(zhì)量進(jìn)行有效控制和合理的無功補(bǔ)償已勢在必行，配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(distribut1n static synchronouscompensator DSTATC0M )可以對電網(wǎng)諧波電流以及無功進(jìn)行補(bǔ)償,實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的凈化，因而配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器已經(jīng)成為解決配電網(wǎng)電能質(zhì)量問題的重要工具之一。其中，配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器輸出電流的限幅控制為DSTATC0M控制系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，現(xiàn)工程應(yīng)用中常用的方法為削頂限幅。該方法顧名思義對輸出波形大于設(shè)定值的部分進(jìn)行了削頂限幅，因此限幅后的輸出波形發(fā)生了嚴(yán)重畸變，引入了大量諧波分量，影響輸出波形質(zhì)量及補(bǔ)償效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是，根據(jù)現(xiàn)有輸出電流的限幅方法存在的問題，本發(fā)明公開一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置三相電流輸出限幅方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是，采樣經(jīng)過硬件濾波之后的負(fù)載電壓、電流，計(jì)算三相指令電流，比較一個(gè)周期內(nèi)三相輸出指令電流的最大值Imax ;用最大值Imax除以設(shè)定值Iref得到比例系數(shù)M ;用本周期的比例系數(shù)M代替上一個(gè)周期的最大值；通過軟件判斷三相輸出指令電流的最大值Imax是否超出設(shè)定值Iref即系數(shù)M的值是否大于I ;如果小于1，則不做任何處理，如果大于1，則在下一周期三相輸出電流的起始標(biāo)志位開始，指令電流均除以系數(shù)M，作為下一周期的指令值；通過軟件比較本周期的最大值，計(jì)算下一個(gè)周期電流輸出值。
[0005]一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置三相電流輸出限幅方法的基本步驟:
(I)采樣經(jīng)過硬件濾波之后的三相負(fù)載電流及網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值，經(jīng)過運(yùn)算之后得到三相指令輸出電流值；
(2 )為了避免通信及干擾出現(xiàn)毛刺，三相指令輸出電流值進(jìn)行軟件濾波，首先在周期內(nèi)起始標(biāo)志位之后的相鄰的第一個(gè)點(diǎn)與第二個(gè)點(diǎn)做差值，保存大值A(chǔ)，然后A與第三個(gè)值做比較，繼續(xù)保存最大值，并且依次比較下去，尋找一個(gè)周期內(nèi)三相指令輸出電流的最大值；
(3)根據(jù)配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置的容量，計(jì)算其輸出有效值，然后轉(zhuǎn)換為最大值作為裝置的輸出電流的設(shè)定值，用三相指令輸出電流的最大值Imax除以設(shè)定值Iref得到比例系數(shù)M ; (4)本周期比較完之后，立刻更新上一周期三相指令輸出電流的的最大值Imax；
(5)判斷最大值是否超出設(shè)定值，S卩比例系數(shù)M的值與I的關(guān)系:若小于1，不做處理，若大于I，繼續(xù)以下步驟；
(6)在下一周期的起始標(biāo)志位開始，三相指令電流除以系數(shù)M以得到下一周期的指令值。
[0006]本發(fā)明的有益之處是，本發(fā)明通過引入了一個(gè)比例系數(shù)，指令輸出電流限幅方式變?yōu)楸壤s小，如果輸出電流超出裝置容量，按最大值輸出，同時(shí)輸出波形不受影響，提高了 DSTATC0M的補(bǔ)償效果。本發(fā)明還可以避免傳統(tǒng)限幅方法(削頂限幅)帶來的波形畸變，本發(fā)明方法簡單、實(shí)用、抗干擾能力強(qiáng)，工程推廣性強(qiáng)，避免了配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置超出容量輸出，同時(shí)提高了補(bǔ)償效果，增強(qiáng)了裝置的抗干擾能力。
[0007]本發(fā)明適用于配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置輸出電流限幅。同時(shí)普遍適用于其它電力電子補(bǔ)償裝置應(yīng)用場合。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明電流限幅控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如圖1所示。
[0010]圖1流程圖表明了本實(shí)施例中采樣經(jīng)過硬件濾波之后的三相負(fù)載電流及網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值，經(jīng)過運(yùn)算之后得到三相指令輸出電流值；
為了避免通信及干擾出現(xiàn)毛刺，三相指令輸出電流值進(jìn)行軟件濾波；
軟件濾波的具體實(shí)施方法為:首先周期內(nèi)起始標(biāo)志位之后的相鄰的第一個(gè)點(diǎn)與第二個(gè)點(diǎn)做差值，保存大值A(chǔ)，然后A與第三個(gè)值做比較，繼續(xù)保存最大值，并且依次比較下去，尋找一個(gè)周期內(nèi)指令電流的最大值；
用最大值Imax除以設(shè)定值Iref得到比例系數(shù)M ;
本周期比較完之后，立刻更新上一周期的最大值指令值Imax，以便于下一周期比較，尋找最大值指令電流值；
判斷最大值是否超出設(shè)定值，即比例系數(shù)M的值與I的關(guān)系:若小于1，不做處理，若大于1，繼續(xù)以下步驟；
在下一周期的起始標(biāo)志位開始，三相指令電流除以系數(shù)M以得到下一周期的指令值。
[0011]一個(gè)一個(gè)周期繼續(xù)循環(huán)下去，便可對配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置輸出電流實(shí)現(xiàn)電流限幅。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置輸出電流限幅方法，其特征在于，所述方法對經(jīng)過硬件濾波之后的三相負(fù)載電流及網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值進(jìn)行采樣，運(yùn)算之后得到三相指令輸出電流值；三相指令輸出電流值進(jìn)行軟件濾波，通過兩點(diǎn)比較法得出一個(gè)周期內(nèi)三相指令輸出電流的最大值Imax ;用三相指令輸出電流的最大值Imax除以設(shè)定值Iref得到比例系數(shù)M ;立刻更新上一周期的三相指令輸出電流的最大值Imax ;判斷最大值是否超出設(shè)定值，即比例系數(shù)M的值與I的關(guān)系:若小于1，不做處理，若大于1，在下一周期的起始標(biāo)志位開始，三相指令輸出電流除以系數(shù)M以得到下一周期的指令值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置輸出電流限幅方法，其特征在于，所述方法具體步驟為: (I)采樣經(jīng)過硬件濾波之后的三相負(fù)載電流及網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值； (2 )為了避免通信及干擾出現(xiàn)毛刺，三相指令輸出電流值進(jìn)行軟件濾波，首先在周期內(nèi)起始標(biāo)志位之后的相鄰的第一個(gè)點(diǎn)與第二個(gè)點(diǎn)做差值，保存大值A(chǔ)，然后A與第三個(gè)值做比較，繼續(xù)保存最大值，并且依次比較下去，尋找一個(gè)周期內(nèi)三相指令輸出電流的最大值； (3)由配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置的容量，計(jì)算其輸出有效值，然后轉(zhuǎn)換為最大值作為裝置的輸出電流的設(shè)定值，用三相指令輸出電流的最大值Imax除以設(shè)定值Iref得到比例系數(shù)M ; (4)本周期比較完之后，立刻更新上一周期三相指令輸出電流的最大值Imax； (5)判斷最大值是否超出設(shè)定值，S卩比例系數(shù)M的值與I的關(guān)系:若小于1，不做處理，若大于I，繼續(xù)以下步驟； (6)在下一周期三相輸出電流的起始標(biāo)志位開始，三相指令輸出電流除以系數(shù)M以得到下一周期的指令值。
【專利摘要】一種配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置輸出電流限幅方法，采樣經(jīng)過硬件濾波之后的三相負(fù)載電流及網(wǎng)側(cè)電壓瞬時(shí)值，運(yùn)算之后得到三相指令輸出電流值；通過軟件比較上一個(gè)周期的指令電流最大值計(jì)算相應(yīng)的比例系數(shù)限制下一個(gè)周期的輸出指令電流。本發(fā)明通過引入了一個(gè)比例系數(shù)，指令輸出電流限幅方式變?yōu)楸壤s小，如果輸出電流超出裝置容量，按最大值輸出，同時(shí)輸出波形不受影響，提高了DSTATCOM的補(bǔ)償效果。本發(fā)明克服了傳統(tǒng)限制輸出幅值的種種弊端，本發(fā)明方法簡單、實(shí)用、抗干擾能力強(qiáng)，工程推廣性強(qiáng)，避免了配電網(wǎng)靜止無功同步補(bǔ)償裝置超出容量輸出，同時(shí)提高了補(bǔ)償效果，增強(qiáng)了裝置的抗干擾能力。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號】CN104600716
【申請?zhí)枴緾N201510000390
【發(fā)明人】徐在德, 范瑞祥, 鄧才波, 陳燕
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2015年1月4日