[发明专利]基于静止无功发生器的高精度单相数字锁相环的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无功补偿装置的控制方法，尤其涉及一种采用锁相环的控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，各种非线性、冲击性设备的使用给电网带来了大量的谐波污染，由此带来功率因数低，谐波污染严重，以及系统损耗加大等问题。近些年来，相继提出了各种针对无功补偿及谐波治理的FACTS设备。

静止无功发生器的补偿性能决定于其谐波及无功电流检测方法以及补偿电流控制方法。目前无功谐波电流的检测方法和补偿电流控制算法发展很快。当前的算法研究中，大都采用瞬时无功功率理论或其它检测方法进行相应的控制，这些方法需要进行大量的数学运算，对系统的实时性能有一定的影响，其工程可行性较小。

锁相环(PLL)是目前使用最普遍的相位同步方法，它用于获得准确实时的相位信息，提供计算基准，其性能对于整个控制系统的性能至关重要。采用相平衡高精度单相式数字锁相环技术可以获得良好的动态性能，能够排除电压畸变、直流偏移等的干扰，分别实时获取各相电压电流相位。

如果在静止无功发生器中采用相平衡高精度单相数字锁相环，可以方便快速地检出电压电流相位，在结合直流电压的反馈就可以计算出目标电流，避免了传统算法的大量数学计算，具有诸多优势，是一种优越的算法方案。

发明内容

本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于静止无功发生器的高精度单相数字锁相环的控制方法，其避开了检测有功和无功电流分量的繁琐过程。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括以下步骤：

(1)检测负荷电流瞬时值i_L(t)，电网电压为无畸变正弦波u_s(t)＝U_smsin(ωt)，则i_L(t)＝I_Lsin(ωt+θ)＝I_pAsin(ωt)+I_qcos(ωt)，目标电流i^*_c(t)＝i_L(t)-i_S(t)，

其中，θ为系统功率因数角，U_sm为电源电压，I_PA为有功电流幅值，I_q为负荷无功电流幅值，i^*_c(t)为目标电流，i_S(t)为电源电流；

(2)对直流侧电容电压U_dc进行周期平均值ΔU_dc，经数字锁相环节得到有功电流幅值：