入端，乘法器 的輸出端連接第五加法器的第二輸入端，第五加法器的輸出端連接第六加法器的第一輸入 端，第六加法器的第二輸入端連接測量單元的1:信號端，第六加法器的輸出端通過增益模 塊連接第七加法器的第一輸入端，第七加法器的第二輸入端連接測量單元的Vs信號端，第 七加法器的輸出端連接諧波電流產(chǎn)生單元;第八加法器的第一輸入端和第二輸入端分別連 接測量單元的/d。信號端和Vd。信號端，輸出端通過積分模塊連接乘法器的第一輸入端，乘法 器的第二輸入端連接測量單元的sin cot信號端。
[0041] PPL為鎖相環(huán)，用來獲取電壓或者電流的頻率、相位和幅值；
[0042] d_q轉(zhuǎn)換器將定子坐標系下的電流轉(zhuǎn)化成d_q坐標系下的電流；
[0043] INV.d-q(反相器)將定子坐標系的電流轉(zhuǎn)換成定子坐標系下的電流；
[0044] K表示增益模塊；
[0045] j表示積分模塊；
[0046] isb為b相線電流；
[0047] iLab為a相和b相之間的負載電流；
[0048] iLab3為a相和b相之間的流過負載的三次諧波電流；
[0049] h為諧波補償變流器1的補償電流；
[0050] vab'為中壓網(wǎng)a相和b相之間的電壓；
[00511 i13*為諧波補償變流器1的三次諧波電流基準值；
[0052] hh*為諧波補償變流器1的除三次諧波之外的電流基準值；
[0053] 為諧波補償變流器1的補償電流基準值；
[0054] Vdc*表示直流電壓基準值；
[0055] Vdc表示直流電壓，測量得到；
[0056] V1N/表示諧波補償變流器1的觸發(fā)電壓值；
[0057] vs表示線電壓；
[0058] isa3、isb3、isc3分別表不a、b、c三相的相電流；
[0059] iab3表示流過ab相的三次諧波電流，ica3表示流過ca相的三次諧波電流、ibc3表 示流過be相的三次諧波電流；
[0060] 0ab3表示ab相的三次諧波電流相角；0bc3表示be相的三次諧波電流相角；0 ca3表示ca 相的三次諧波電流相角；
[0061 ] i23為諧波補償變流器2的三次諧波補償電流；
[0062] iLabl、iLab3、iLab5、iLab7." : iLabl為a相和b相之間的流過負載的基波電流，iLab3為a相 和b相之間的流過負載的三次諧波電流，其余類似；
[0063] i7 sb3 = iab3；
[0064] 如圖5所示，假設(shè)帶有平衡三次諧波的諧波補償變流器接入線a-b間，通過諧波補 償變流器可以實現(xiàn)i13對電流i sb3的吸收作用，即i13可以表示為，
[0065] il3 = lLab3COS(3 〇 t+0Lab3)-lLbc3COS(3 〇 t+0Lbc3) (7)
[0066] 結(jié)合式(1)-(7 )，電網(wǎng)線電流的三次諧波分量為， (8)
[0068] 若iLbc3 = iLca3，電網(wǎng)中所有三次諧波電流均按照圖5中箭頭所示環(huán)路被DG吸收。如 果1^3封^ 3，1^3將在由負荷和諧波補償變流器組成的三角形環(huán)內(nèi)循環(huán)流動，僅1^3與 i^a3之差流入高壓電網(wǎng)。
[0069] S2:圖6所示為帶有平衡三次諧波的諧波補償變流器接入線a-b和b-c間時的示意 圖。其中1號諧波補償變流器的輸出電流如式(7)所示，2號諧波補償變流器則控制i 23吸收 isc3，即i23可以表不為，
[0070] i23 = lLbc3COS(3 〇 t+0Lbc3)-Ica3COS(3 〇 t+0ca3) (9)
[0071 ]因此，電流iab3和ibc3收斂于ica3，同時由圖6可知，電網(wǎng)中的三次諧波電流均被抑 制。此外，本文所提諧波補償方法與負載情況無關(guān)。
[0072] 圖7顯示了作為傳統(tǒng)有源濾波器的1號諧波補償變流器的框圖。作為延遲元件的延 遲模塊1，提供了四分之一基波的延遲，延遲模塊3提供了 1/12基波延遲，其中由PLL模塊檢 測基波波長。因為傳統(tǒng)的諧波抑制完全補償了相鄰的負載產(chǎn)生的所有的諧波電流，電流基 準僅由iub計算。
[0073] 另一方面，由于三次諧波電流基準值取決于其它負載所產(chǎn)生的諧波電流，帶有平 衡三次諧波的諧波補償變流器的電流參考值不能僅由負載電流計算出來。圖8顯示了諧波 補償變流器的三次諧波平衡方法的控制框圖。由于所提出的控制要求中壓電網(wǎng)線電流的信 息，需要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)這種控制。如圖8所示，該控制器分別計算出了三次諧波 電流基準值和其他諧波電流基準值。
[0074]除了三次諧波電流的諧波電流參考值，由iLab計算。假設(shè)負載電流iLab為：
[0075] iLab - iLabl + iLab3 + iLab5+iLab7+? ? ? ( 11 )
[0076]如圖8所示，三次諧波電流檢測器與基波電流檢測器并聯(lián)連接。由于iLabl和iLab3可 以由iub計算，除了三次諧波電流(hh)的諧波電流被表示為：
[0077] ilh - iLab - iLabl - iLab3 - iLab5 + iLabl + iLab9 +... (. 12)
[0078] 三次諧波電流基準值根據(jù)三相變壓器的二次側(cè)（iab)和補償電流（i i)計算。所提出 的控制的目的是實現(xiàn)isb = 〇。此時，下面的公式也成立：
[0079] iLbc-iab3 - iLab3-i 13 - iLab5+iLab7+iLab9+? ? ? (13)
[0080] 因此，三次諧波電流基準i*13為： ? ?
[0081 ] Z13 ~ lLab3 ~ lLbc7> (1.4)
[0082] i_Lab3_iLbc3 - iLab3_( isb3+iab3 )
[0083] = iLab3-(isb3+iLab3-iDGI3)
[0084] =ii3-isb3 (15)
[0085] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本方案所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明創(chuàng)造的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
[0086]盡管本文較多地使用了諧波、延遲元件等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能 性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本方案的本質(zhì);把它們解釋成任何一種 附加的限制都是與本發(fā)明創(chuàng)造精神相違背的。
【主權(quán)項】
1. 一種諧波電流補償器，其特征在于，包括測量單元、鎖相環(huán)、三次諧波基準電流產(chǎn)生 器、三次以上諧波電流檢測器、第一加法器、直流電壓控制單元以及諧波電流產(chǎn)生單元，所 述測量單元的輸入端作為諧波電流補償器的輸入端，鎖相環(huán)的輸入端連接測量單元，鎖相 環(huán)的輸出端連接三次諧波基準電流產(chǎn)生器和三次以上諧波電流檢測器;所述三次諧波基準 電流產(chǎn)生器的輸入端和三次以上諧波電流檢測器的輸入端都連接到測量單元，所述三次諧 波基準電流產(chǎn)生器的輸出端和三次以上諧波電流檢測器的輸出端分別連接到第一加法器 的兩個輸入端，第一加法器的輸出端通過直流電壓控制單元連接諧波電流產(chǎn)生單元，諧波 電流產(chǎn)生單元的輸出端作為諧波電流補償器的輸出端，所述諧波電流補償器跨接在三相電 網(wǎng)的a相和b相之間。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種諧波電流補償器，其特征在于，所述三次以上諧波電流檢 測器包括第一延遲元件、第二延遲元件、第一 d_q轉(zhuǎn)換器、第二d_q轉(zhuǎn)換器、第一低通濾波器、 第二低通濾波器、第三低通濾波器、第四低通濾波器、第一反相器、第二反相器、第二加法器 和第三加法器，鎖相環(huán)的輸入端連接測量單元的v ' ab信號端，鎖相環(huán)第一輸出端連接第一 (Ια 轉(zhuǎn)換器和第一反相器，鎖相環(huán)第二輸出端連接第二 d_q 轉(zhuǎn)換器、第二反相器和三次諧波基 準電流產(chǎn)生器;第一d_q轉(zhuǎn)換器的第一輸入端連接測量單元的iLab信號端，第二輸入端通過 第一延遲元件連接第一輸入端連接測量單元的iub信號端;第一 d_q轉(zhuǎn)換器的第一輸出端通 過第一低通濾波器連接第一反相器的第一輸入端，第一 d_q轉(zhuǎn)換器的第二輸出端通過第二 低通濾波器連接第一反相器的第二輸入端;第二d_q轉(zhuǎn)換器的第一輸入端連接測量單元的 iub信號端，第二輸入端通過第二延遲元件連接第一輸入端連接測量單元的iub信號端;第 二d_q轉(zhuǎn)換器的第一輸出端通過第三低通濾波器連接第二反相器的第一輸入端，第一d_q 轉(zhuǎn)換器的第二輸出端通過第四低通濾波器連接第二反相器的第二輸入端;第一反相器的輸 出端和第二反相器的輸出端分別連接第二加法器的兩個輸入端，第二加法器的輸出端連接 第三加法器的第一輸入端，第三加法器的第二輸入端連接測量單元的i Lab信號端，第三加法 器的輸出端連接第一加法器的第一輸入端。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種諧波電流補償器，其特征在于，所述直流電壓控制單 元包括第五加法器、第六加法器、第七加法器、第八加法器、增益模塊、積分模塊和乘法器， 所述第一加法器的輸出端連接第五加法器的第一輸入端，乘法器的輸出端連接第五加法器 的第二輸入端，第五加法器的輸出端連接第六加法器的第一輸入端，第六加法器的第二輸 入端連接測量單元的h信號端，第六加法器的輸出端通過增益模塊連接第七加法器的第一 輸入端，第七加法器的第二輸入端連接測量單元的Vs信號端，第七加法器的輸出端連接諧 波電流產(chǎn)生單元;第八加法器的第一輸入端和第二輸入端分別連接測量單元的，d。信號端 和Vd。信號端，輸出端通過積分模塊連接乘法器的第一輸入端，乘法器的第二輸入端連接測 量單元的sin cot信號端。
【專利摘要】本實用新型公開了一種諧波電流補償器，其包括測量單元、鎖相環(huán)、三次諧波基準電流產(chǎn)生器、三次以上諧波電流檢測器、第一加法器、直流電壓控制單元以及諧波電流產(chǎn)生單元，所述測量單元的輸入端作為諧波電流補償器的輸入端，諧波電流產(chǎn)生單元的輸出端作為諧波電流補償器的輸出端，所述諧波電流補償器跨接在三相電網(wǎng)的a相和b相之間。測量單元檢測電路中各個參數(shù)，加法器將三次諧波基準電流產(chǎn)生器產(chǎn)生的三次諧波的基準電流和三次以上諧波電流檢測器產(chǎn)生的三次諧波以外的諧波基準電流相加，輸入到直流電壓控制單元，直流電壓控制電源產(chǎn)生相應(yīng)的電壓，控制諧波電流產(chǎn)生電源產(chǎn)生諧波補償電流，輸入到電網(wǎng)中。本方案適用于三相電網(wǎng)。
【IPC分類】H02J3/26, H02J3/01
【公開號】CN205355811
【申請?zhí)枴緾N201620023458
【發(fā)明人】韓榮杰, 邱海鋒, 馬凱, 翁利國, 朱鐵銘, 范華, 趙軍, 尉耀穩(wěn), 杜成一, 施凌震, 洪達, 沈陽
【申請人】浙江中新電力發(fā)展集團有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)浙江杭州市蕭山區(qū)供電公司, 國網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司, 浙江中新電力發(fā)展集團有限公司蕭山科技分公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月11日