[发明专利]一种基于V2G的谐波补偿系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种补偿系统，尤其涉及一种基于V2G的谐波补偿系统。

背景技术

随着能源危机的逐步增加，汽车技术逐步向环保、节能发展，电动汽车以其清洁、环保、节能的技术优势得以快速发展。V2G (Vehicle-to-grid)是近年提出的一个新概念，主要利用电动汽车的蓄电池与电网相连，控制能量在电动汽车蓄电池和电网间流动，既能通过V2G接口对蓄电池充电，又可将闲置的蓄电池通过V2G回馈给电网，对电力系统而言可起到调峰作用，且利用电动汽车对间断性的可再生能源进行补偿，实现可再生能源和电网的缓冲，缓解可再生能源的波动问题，有助于电力系统稳定。随着V2G技术的发展， V2G可兼具对电网无功功率调节、谐波补偿等辅助服务功能，这有助于充分发挥V2G的功能，但由于V2G 技术目前尚处于研究阶段，将其用于电网的电能质量调节的研究鲜见报道。

经对现有技术文献的检索发现，樊英等人在电网技术上所发表的“基于V2G的无功功率补偿技术”介绍了V2G在无功功率补偿上的应用，但由于电动汽车容量较小，无功功率补偿的效果不明显，且此文献的方法在电网电压畸变情况下无法实现有效的无功补偿。以电动汽车电池容量的大小来看，研究V2G实现少量谐波的就地补偿具有重大的理论意义与应用价值。 

发明内容

    本发明的目的在于提供一种基于V2G的谐波补偿系统，该补偿系统有效的拓展V2G的实用功能，利用V2G技术使电动汽车蓄电池实现电网谐波的就地补偿。

本发明是这样来实现的，它由硬件部分和控制部分组成，其特征是：硬件部分包括蓄电池、DC/DC电路、功率变换电路、LC滤波电路、单相电网和负荷，蓄电池分别连接DC/DC电路、功率变换电路和LC滤波电路，LC滤波电路连接单相电网，单相电网连接负荷；控制部分包括谐波提取控制器、电压环控制器、滞环跟踪控制器和DC/DC电路控制器，谐波提取控制器检测负荷谐波，电压环控制器控制v_dc2，滞环跟踪控制器控制功率变换电路功率器件的信号，DC/DC电路控制器控制DC/DC电路。

本发明所述的DC/DC电路，包括功率器件S1、功率器件S2、储能电感L1、滤波电容C1和滤波电容C2。

本发明所述的功率变换电路，由功率器件S3、功率器件S4、功率器件S5、功率器件S6组成的单相全桥电路。

本发明所述的LC滤波电路，是由储能电感L2和滤波电容C3组成的电路。

本发明的优点是：（1）利用V2G技术使电动汽车蓄电池实现电网谐波的就地补偿；（2）谐波电流检测方法不受电网电压畸变的影响，可实现谐波电流的瞬时值检测。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图。

图2为单相谐波电流提取过程图。

图3为单相不控整流负载电流波形图。

图4为单相不控整流电路中提取的谐波电流和V2G的补偿电流波形图。

图5为经V2G谐波补偿后电网电流波形图。

在图中，1、蓄电池   2、DC/DC电路   3、功率变换电路  4、LC滤波电路   5、单相电网   6、负荷   7、谐波提取控制器   8、电压环控制器   9、滞环跟踪控制器   10、DC/DC电路控制器。 

具体实施方式

如图1所示，本发明是这样来实施和工作的，它由硬件部分和控制部分组成，其特征是：硬件部分包括蓄电池1、DC/DC电路2、功率变换电路3、LC滤波电路4、单相电网5和负荷6，蓄电池1分别连接DC/DC电路2、功率变换电路3和LC滤波电路4，LC滤波电路4连接单相电网5，单相电网5连接负荷6；控制部分包括谐波提取控制器7、电压环控制器8、滞环跟踪控制器9和DC/DC电路控制器10，谐波提取控制器7检测负荷6谐波，电压环控制器8控制v_dc2，滞环跟踪控制器9控制功率变换电路功率器件的信号，DC/DC电路控制器10控制DC/DC电路2。

所述蓄电池1是电动汽车蓄电池，充电时作为用电器，放电时作为调节单相电网5能量的装置。

所述DC/DC电路2由功率器件S1、功率器件S2、储能电感L1、滤波电容C1、滤波电容C2组成，当蓄电池1向单相电网5回馈能量时S1工作，当单相电网5对蓄电池1充电时S2工作。