[发明专利]基于链式结构的大容量统一电能质量控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种基于链式结构的大容量统一电能质量控制器，所述统一电能质量控制器采用三相三线制串并结构，包括通过公共直流母线连接的串联型电压源变流器和并联型电压源变流器，其特征在于，所述串联型电压源变流器采用单相H桥级联结构，每相H桥级联结构经串联电容器接入交流侧电网；所述并联侧变流器采用单相H桥链节结构，与串联型电压源变流器的H桥链节形成“背靠背”结构，并联侧变流器的每个H桥链节经单相多绕组变压器副边连接于直流侧电网。

2.如权利要求1所述的统一电能质量控制器，其特征在于，所述单相H桥级联结构由单相H桥链节串联组成；所述单相H桥链节由四个桥臂组成，每个桥臂由IGBT模块组成，所述IGBT模块包括IGBT器件以及与其反并联的二极管组成。

3.如权利要求1所述的统一电能质量控制器，其特征在于，所述单相H桥级联结构与单相H桥链节结构之间并联有电容器；在所述串联型电压源变流器侧并联有电抗器，所述电抗器接入交流侧电网。

4.如权利要求1所述的统一电能质量控制器，其特征在于，所述串联型电压源变流器和并联型电压源变流器均为双向PWM变流器。

5.一种基于链式结构的大容量统一电能质量控制器的控制方法，其特征在于，所述控制方法通过控制串联型电压源变流器的输出电压和并联型电压源变流器的输出电流实现。

6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，①通过控制串联型电压源变流器的输出电压，用以补偿系统电压畸变、不平衡、波动和闪变电能质量问题，使负载获得三相平衡对称的基波额定电压；②通过控制并联型电压源变流器的输出电流，补偿负载出现畸变和不平衡的电流，用于保证交流侧电源电流三相平衡且与电源电压基波正序同相位的正弦波形。

7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，进行控制方法时检测统一电能质量控制器UPQC的电量包括实际输出的补偿分量，即串联补偿电压v_c、并联补偿电流i_c、交流侧电压v_s、负载电流i_l以及直流侧电压v_dc；将串联补偿电压指令和并联补偿电流指令先反变换到dq0轴，再变换到abc轴上，获得串联补偿电压指令和并联补偿电流指令