[发明专利]灵活定制电能质量的三相有源滤波器参考电流生成方法

说明书

本发明公开了一种灵活定制电能质量的三相有源滤波器参考电流生成方法，根据并网点三相电压及负荷电流，利用守恒功率理论将负荷电流分解成反应不同负荷特性的平衡有功电流和无功电流、不平衡有功电流和无功电流，以及空电流各电流分量；根据负荷电流分量定量计算各负荷特性对电能质量的影响因数；将期望电能质量指标与未补偿前各电能质量指标对比，计算获得三相有源滤波器需注入的参考电流，将参考电流下发给单台有源滤波器或多台有源滤波器用于控制。本发明以表征负荷特性的原始电能质量指标与期望电能指标间定量关系实现具备并网点电能质量灵活定制功能的三相有源滤波器参考电流的生成，适用于含非正弦电压、不平衡/非线性负荷场合。

技术领域

本发明涉及电能质量治理技术领域，更具体地说是为实现三相系统电能质量的灵活定制的三相有源滤波器参考电流生成方法。

背景技术

随着电力电子化电力系统的不断发展，可再生能源比例不断渗透，新型负荷不断应用，电力系统中尤其是在容量较小的微网边界内，不对称/不平衡、非正弦、非线性现象日益明显。随意连接的单相分布式发电单元及负荷将造成源侧及荷侧的不平衡、电力电子接口将引入高频扰动、电动汽车充电可能产生谐波污染等，都将对系统电能质量造成不利影响，因此对系统内不平衡、非线性等非理想特性进行补偿，实现电能质量的灵活定制具有重要现实意义。

配置专用电能质量改善装置是实现电能质量治理的有效手段之一。这其中包括无源滤波器及有源滤波器等，应用不同的滤波器可实现不同的电能质量改善作用。对于并联有源滤波器而言，准确的参考电流生成是其实现精确补偿的关键。现有的有源滤波器一般基于瞬时无功功率理论得到参考电流，以实现对系统无功及谐波电流的补偿，但是，传统参考电流生成方法在系统电压发生非正弦畸变时不再适用，且无法对系统不平衡电流进行补偿。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种灵活定制电能质量的三相有源滤波器参考电流生成方法，实现对系统无功、不平衡及非线性特性的灵活定制补偿，并能适用于电压非正弦畸变情况。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明灵活定制电能质量的三相有源滤波器参考电流生成方法的特点是按如下步骤进行：

步骤1：利用采集获得的并网点三相电压及负荷电流，根据守恒功率理论将负荷电流进行分解，获得分别反应不同负荷特性的各负荷电流分量，所述各负荷电流分量包括：平衡有功电流、平衡无功电流、不平衡有功电流、不平衡无功电流及空电流；

步骤2：根据所述负荷电流分量计算获得原始电路各负荷特性对电能质量的影响因数作为未补偿的原始电能质量指标，包括全局功率因数、无功性功率因数、不平衡性功率因数以及畸变功率因数；

步骤3：将期望电能质量指标与原始电能质量指标进行对比，计算获得三相有源滤波器需注入的参考电流，并将参考电流下发给单台有源滤波器或多台有源滤波器用于后续控制。

本发明灵活定制电能质量的三相有源滤波器参考电流生成方法的特点也在于：在所述步骤1中按如下方式分解获得各负荷电流分量：

步骤1.1：采集获得拟实施电能质量治理的原始电路并网点处三相电压v_A，v_B，v_C，以及负荷电流i_LA，i_LB，i_LC，根据式(1)计算获得三相电压同源积分变量

式(1)中，m＝A,B,C，是以m表示A，B，C三相；

为并网点m相电压v_m的同源积分变量，∫v_m为并网点m相电压v_m的积分变量；

为并网点m相电压积分变量的平均值；