[发明专利]含光伏配电网的统一电能质量调节器谐波控制方法

说明书

本发明提供一种含光伏配电网的统一电能质量调节器谐波控制方法，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，电压信号采集：采集配电网三相母线电压u_a,u_b,u_c和负载电流i_a,i_b,i_c；第二步，采集信号调理；第三步，计算谐波补偿指令；第四步，采用自适应线性神经网络整定UPQC的PI控制参数(k_p，k_i)；第五步，运用选定的最优PI控制参数(k_p，k_i)实施PI控制，输出电流谐波补偿分量。本发明通过采用基于自适应线性神经网络整定PI控制参数的PI控制方法，能够对含光伏配电网的谐波进行有效控制；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控制方法，具体涉及一种利用统一电能质量调节器对含光伏配电网的谐波控制方法。

背景技术

电能质量控制技术的研究具有巨大的经济和社会效益，是电力研究领域中的一个热点。电压暂升、电压暂降、三相不平衡电压、谐波电压、无功电流、谐波电流、不平衡电流等电能质量问题的危害日趋严重。但目前现有的装置大都以并联或串联的方式接入系统，且只能解决部分电能质量问题。随着配电网结构和电力负荷成分的日趋复杂，各种电能质量问题在同一配电系统中或在同一用电负荷中同时出现的情况也会越来越多。如果在同一配电母线上既有电压敏感负荷又有非线性负荷和冲击负荷，就需要同时安装电压补偿装置和电流补偿装置。若针对每一种电能质量问题都单独采取一种类型的治理装置，将会大大增加治理成本，还会增加装置运行维护的复杂程度，并且各装置之间还存在着协调配合问题。

统一电能质量控制器(Unified Power Quality Conditioner，简称UPQC)作为功能强大的电能质量综合补偿装置，其串联、并联单元可解耦后独立运行实现各自功能，也可联合运行实现统一的综合功能，近年来成为电能质量治理领域的研究热点。比如公开号为CN103326397A的中国专利文献涉及一种混合频率控制的统一电能质量控制器；公开号为CN204633344U的中国专利文献涉及一种具有不间断电源功能的统一电能质量调节器。然而，目前对统一电能质量控制器自身及其应用的研究大都基于传统的三相配电系统，而对于光伏等新能源并网的配电网研究较少。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大量谐波污染，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采用新的方法对含光伏的配电网中的谐波实施有效控制，显得十分必要。

线性神经网络是一种简单的神经元网络，它可以由一个或多个线性神经元构成。1962年由美国斯坦福大学教授Berhard Widrow提出的自适应线性元件网络(AdaptiveLinear Element,Adaline)是线性神经网络最早的典型代表，它是一个由输入层和输出层构成的单层前馈型网络，它与感知机的不同之处在于其每个神经元的传输函数为线性函数，因此自适应线性神经网络的输出可以取任意值，而感知机的输出只能是1或0。线性神经网络采用由Berhard Widrow和Marcian Hoff共同提出的一种新的学习规则。自适应线性神经网络的学习算法比感知机的学习算法的收敛速度和精度都有较大的提高。自适应线性神经网络主要用于函数逼近，信号检测，系统辨识，模式识别和控制等领域。

自适应线性神经网络结构感知机，不同之处在于其每个神经元的传输函数为线性函数。对于具有M个输入、L个输出的线性神经网络。输出层的第i个神经元的输入总和net_i为

式中，w_ij为训练加权系数，x_j为输入向量，M为输入层的节点数，θ_i为输出层神经元i的阈值；即输入的个数；