[发明专利]一种光伏并网的配电网谐波检测控制方法

说明书

本发明提供一种光伏并网的配电网谐波检测控制方法，利用UPQC实施，所述的UPQC包括信号采集模块、信号调理模块、微控制器和驱动电路模块，包括以下步骤：第一步，电压电流信号检测：第二步，微处理器计算PI控制前补偿指令；第三步，对PI控制前补偿指令进行自适应遗传反馈PI控制，生成谐波补偿指令信号；第四步，利用谐波补偿指令信号生成相应的PWM控制信号并输出给驱动电路模块，通过驱动电路模块产生并对配电网输出电流谐波补偿分量。本发明通过采用基于自适应在线遗传算法整定UPQC的PI控制参数实施PI控制，能够对光伏并网的配电网谐波进行有效检测控制；为利用UPQC治理配电网电能质量提供了一种新方法。

技术领域

本发明涉及配电网谐波检测控制领域，具体涉及一种利用统一电能质量调节器对光伏并网的配电网谐波检测控制方法。

背景技术

随着各类电气设备的广泛发展和应用，电气设备中非线性负载不断增加，这些设备的操作可能引起系统电流、电压波形发生畸变，造成电网的谐波污染与无功损耗等电能质量问题。统一电能质量调节器(Unified Power Quality Conditioner，简称UPQC)作为一种综合性的电能质量调节装置，可用于补偿非线性负载产生的无功功率、谐波、负序电流等，又可以补偿电压谐波、电压闪变等，在配电网电能质量治理方面得到较多研究和应用。

目前，针对UPQC的研究主要集中在拓扑结构、电压跌落检测与补偿控制、谐波检测与补偿控制等方面。如公开号为CN103997043A的中国专利文献，针对微电网电能质量问题，提出一种基于T型三电平逆变技术的统一电能质量调节器及控制方法，针对T型三电平UPQC的控制策略，提出了改进型准比例谐振电流控制策略和PWM脉冲优化切换的中点电压平衡控制策略。又如公开号为CN105680451A的中国专利文献，提出一种基于瞬时无功功率理论检测的补偿负载端电压并抑制电源电压谐波。对传统配电网而言，目前利用UPQC对配电网包括谐波控制在内的电能质量治理能够取得较好的效果，然而，对光伏并网的配电网而言，由于光伏等新能源具有随机性、间歇性等特点，并网后给传统配电网带来新的谐波污染控制问题，此时利用UPQC采用传统的控制方法对谐波污染进行控制效果不佳，因而，研究利用UPQC采用新的方法对光伏并网的配电网中的谐波实施有效控制，显得十分必要。

神经内分泌系统作为人体各种激素调控中心，用以调控各种体内激素，具有良好的自适应性和稳定性等特点。因此研究基于在线遗传算法的生物智能控制理论，相对于传统控制理论将有助于提高复杂对象的控制质量。遗传算法是一种全局优化算法，得到了越来越广泛的应用，但将其应用于UPQC中则为鲜见，如果能够将遗传算法和UPQC的PI控制有机结合对含光伏的配电网的谐波进行检测补偿，对于探索利用UPQC对配电网谐波治理的新方法、提高UPQC对配电网电能质量的控制能力，具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是：提供一种光伏并网的配电网谐波检测控制方法，该方法通过采用自适应在线遗传算法整定统一电能质量调节器的PI控制参数，统一电能质量调节器采用整定后的PI控制参数对光伏并网的配电网谐波实施检测控制，提升统一电能质量调节器对光伏并网的配电网谐波检测控制的准确性和有效性。

本发明的技术方案是：本发明的光伏并网的配电网谐波检测控制方法，通过UPQC实施，所述的UPQC包括用于采集电网电压和负载电流信号的信号采集模块、用于调理所采集信号的信号调理模块、用于接收信号调理模块发送的信号并进行处理和控制的微控制器、用于执行微控制器所发控制指令并对配电网实施谐波补偿的驱动电路模块，包括以下步骤：

第一步，电压电流信号检测：

信号采集模块实时检测配电网母线电压u_a,u_b,u_c和负载电流i_a,i_b,i_c，经信号调理模块发送给微控制器；