[发明专利]一种电能质量综合治理装置直流侧电压波动补偿控制方法

说明书

本发明公开了一种电能质量综合治理装置直流侧电压波动补偿控制方法，包括以下步骤：S1：由电流传感器采集用于电压外环控制器和电流内环控制器控制的电流信号；S2：用滤波器对负载电流进行电能质量参数提取，反馈给逆变器测电压；S3：用基波环获取基波电流控制指令，谐波环对基波电流控制指令进行无静差跟踪；S4：将S2所得的电能质量参数作为电能质量综合治理装置的控制信号，经电压外环控制器、电流内环控制器和前馈控制环路处理后产生补偿电流。本发明对电能质量综合治理装置的直流侧电压进行补偿，消除直流侧的电压波动，从而提升电能质量治理的精度。

技术领域

本发明涉及综合电能质量治理控制领域，尤其是指一种电能质量综合治理装置直流侧电压波动补偿控制方法。

背景技术

电能质量控制主要是通过专用装置进行治理，即在负荷并网的位置安装各种电能控制装置，以保证并网电流和电压符合要求，从而有效控制电能质量。在电能质量综合控制装置中，电流补偿的实质是通过PWM整流桥改变电流流向，从而产生各种补偿电流。直流侧的稳定运行是电流入环控制的基础，所以直流侧电压波动又影响治理的精度。因此，直流侧电压的稳定性是综合补偿装置能否稳定运行、性能优良的关键因素。

目前，现有技术一般都是针对三相不平衡的补偿，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种电能质量综合治理装置及其方法”，其公告号CN106026135A，该方法根据采集的低压电网的电网参数确定当前目标补偿任务，进而根据当前目标补偿任务来生成四个相应的脉冲控制信号，分别控制第一IGBT逆变模块、第二IGBT逆变模块、第三IGBT 逆变模块以及高频无级调压模块进行静止无功补偿、有源滤波、三相不平衡电流补偿以及无级电压补偿。该发明虽然能够同时进行静止无功补偿、有源滤波、三相不平衡电流补偿以及无级电压补偿，但并没有解决治理三相不平衡都会导致直流侧的电压波动从而影响电能质量治理的精度的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术的电能质量综合治理装置的直流侧电压波动导致对电能质量治理的精度产生影响的问题，提供一种电能质量综合治理装置直流侧电压波动补偿控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电能质量综合治理装置直流侧电压波动补偿控制方法，包括以下步骤：S1：由电流传感器采集用于电压外环控制器和电流内环控制器控制的电流信号；S2：用滤波器对负载电流进行电能质量参数提取，反馈给逆变器侧电压；S3：用基波环获取基波电流控制指令，谐波环对基波电流控制指令进行无静差跟踪；S4：将S2所得的电能质量参数作为电能质量综合治理装置的控制信号，经电压外环控制器和电流内环控制器处理后产生补偿电流。治理三相不平衡和谐波都会导致直流侧的电压波动，而直流侧电压是系统电压外环的参考值，也是 PWM载波调试功能有效实现的关键所在，电压参考值的波动，如果不经过有效的补偿处理，会对电能质量治理的精度产生影响，最简单的办法就是加大直流侧电容，能够有效的降低直流侧电压波动，但是会增加设备的硬件成本，不够经济，而直流侧电压的波动，与补偿电流有着确定的对应关系，其波动是可以溯源的，通过补偿控制策略，有效的抵消波动带来的电流内环控制影响，将有利于提升系统的控制精度。本发明提出了一种直流侧电压波动前馈补偿的控制思想，采用负载电流前馈控制，实现了直流侧电压波动前馈补偿的逆变控制，以抵消直流侧电压波动对系统谐波电流补偿性能的影响，从而提升电能质量治理的精度。

作为本发明的优选方案，所述S4中产生补偿电流过程中的反馈传递函数为：

其中，为电容电流反馈传递函数，e_d为电压d轴电压，u_dc为直流侧电压，C_dc为直流侧电容容值，ω_h为滤波器的截止频率，Q为增益系数，取

作为本发明的优选方案，所述S4中产生补偿电流的过程中加入反馈传递函数后，电流表达式为：