[发明专利]故障柔性消弧与电能质量调控复合系统的优化运行与控制方法

权利要求书

1.故障柔性消弧与电能质量调控复合系统的优化运行与控制方法，其特征在于，所述故障柔性消弧与电能质量调控复合系统中包含并网型变流器，并网型变流器由有源变流部分有源变流部分和无源部分串联组成；

所述无源部分为TCLC结构，由晶闸管控制的电抗器、电容C₁和滤波电感L₂组成，晶闸管控制的电抗器由晶闸管VT₁、VT₂和电感L₁构成，晶闸管VT₁和VT₂反向并联，电感L₁与晶闸管VT₁和VT₂构成的整体串联，电容C₁与晶闸管控制的电抗器并联，滤波电感L₂一端串联在晶闸管控制的电抗器和电容C₁的节点上；滤波电感L₂另一端串联在有源变流部分有源变流部分；

所述方法包括，电网正常运行时，控制晶闸管VT₁和VT₂的触发角为α＝180°，使TCLC结构呈现容性，并设置TCLC结构的容抗和电容C₁，TCLC结构补偿全部无功功率；

电网发生单相接地故障时，控制晶闸管VT₁和VT₂的触发角为α＝90°，使TCLC结构呈现感性，并设置TCLC结构的电抗、电感L₁和电感L₂的电感，TCLC结构注入最大的感性消弧电流；

设置所述TCLC结构的电感L₁的电感为：

其中，C₁为TCLC结构的电容；

L₂为电感L₂的电感，用于降低MF-GCI输出的电流纹波，且

其中，V_dcx为直流侧电容电压，f_s为开关频率，Δi_cxmax为MF-GCI允许的最大纹波注入电流，E_x为电网电压，I_m(max)为非故障相MF-GCI注入的最大消弧有功电流；I_R(max)为非故障相MF-GCI注入的最大消弧无功电流，ω为基波角频率，MF-GCI为具备单相接地故障调控与无功补偿能力的并网型变流器。

2.根据权利要求1所述的故障柔性消弧与电能质量调控复合系统的优化运行与控制方法，其特征在于，所述TCLC结构的电抗在电网正常运行时为：

其中，V_sx为电网侧电压，x＝a，b，c；Q_TCLC(max)为从并网型变流器注入到电网的最大无功功率；为电感L₂的电抗；为电容C₁的电抗；X_TCLC(min)为TCLC结构的最小电抗。

3.根据权利要求1所述的故障柔性消弧与电能质量调控复合系统的优化运行与控制方法，其特征在于，所述电容C₁在电网正常运行时为：

其中，E_x为电网电压；L₂为滤波电感L₂的电感、ω为基波角频率；Q_TCLC(max)为从并网型变流器注入到电网的最大无功功率。

4.根据权利要求2或3所述的故障柔性消弧与电能质量调控复合系统的优化运行与控制方法，其特征在于，所述从并网型变流器注入到电网的最大无功功率大于、等于负载所需补偿的无功功率。

5.根据权利要求1所述的故障柔性消弧与电能质量调控复合系统的优化运行与控制方法，其特征在于，所述并网型变流器在电网发生单相接地故障时先闭锁一个周期后，控制晶闸管VT₁和VT₂间的触发角为α＝90°，晶闸管全导通，等效为电感L₁电容C₁并联，使晶闸管控制的电抗器上流过的电流大于电容C₁上流过的电流。