[发明专利]一种低压配电网末端低电压治理装置并联补偿的方法

说明书

本发明公开了一种低压配电网末端低电压治理装置并联补偿的方法，首先提取电网电流的基波分量作为控制的参考值i_2ref¹；然后推导变换器侧电感电流参考值i₁^*(k)；预测下一时刻变换器侧电感电流值i₁(k+1)；然后计算矢量所作用时间t(k)；最终筛选最优矢量，控制逆变器动作，实现输出电流对参考电流的无误差跟踪。本发明通过SOGI针对采样得到的参考电流进行基波电流的提取，利用所提取的基波电流作为控制器的参考，可在设备处于临界满载或满载运行工况下，最大限度的避免因限幅导致变换器输出电压出现削峰现象，提高系统的运行性能。

技术领域

本发明涉及电力电子及其控制技术领域，尤其涉及一种低压配电网末端低电压治理装置并联补偿的方法。

背景技术

近年来，伴随着现代电力电子技术的飞速发展和人类生活水平的日益提高，家用电器的迅速增加，诸多用电设备对供电系统的性能、容量、可靠性等提出的要求日益增高。多年来，电网建设主要以骨干线路为建设重点，农村及偏远山区电网的建设一直处于滞后状态，近年来甚至出现农村自己出资配电的现象。相对于城域电网偏远山区及农村电网更加复杂，其线路漫长、覆盖地区较为广泛、负荷种类复杂且变化不定、用电呈现明显的季节性变化、供电线路半径长，在输配电过程中损耗较为严重，造成末端用户出现电压降低的现象。这也造成了农村及偏远山区的电网不仅电能质量差而且较为脆弱，电量不足、技术和设备落后、安全性差，低电压现象频繁。以上因素均会对农村及偏远地区人民的生产生活带来诸多不便，这也将严重影响该地区的经济发展。

目前常规解决末端用户低电压问题的解决方案为在输配电过程中增加架设的变压器数量，降低输配电过程中的电能损耗，从而提高末端用户的输入电压。但该方案成本过高，在偏远山区由于交通不便，变压器架设难度极大。低压配电网末端低电压治理补偿装置可有效解决这一问题。

目前针对低压配电网末端低电压治理补偿装置逆变级多采用全电流补偿方式，在设备工作在临界或超容量状态下，会出现输出电流给定值超过限幅值导致输出电流削峰的问题，从而将导致系统引入谐波污染电网，且逆变级的动态响应能力将直接影响整个系统的补偿效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足和缺陷，本发明提供一种低压配电网末端低电压治理装置并联补偿的方法，旨在于根据用户侧的需要进行基波电流补偿，本专利所提出的末端低电压并联补偿方案在设备工作在临界或超容量状态下，可有效改善电流给定值超过限幅值导致输出电流削峰的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

步骤1：提取电网电流的基波分量作为控制的参考值i_2ref¹；

步骤2：推导变换器侧电感电流参考值i₁^*(k)；

步骤3：预测下一时刻变换器侧电感电流值i₁(k+1)；

步骤4：计算下一个控制周期实现电流的无误差跟踪各矢量所作用时间t(k)；

步骤5：筛选最优矢量，按照所选最优矢量及最优矢量作用时间控制逆变器动作，实现输出电流对参考电流的无误差跟踪。

进一步地，所述步骤1中提取电网电流基波分量作为参考值，其公式为：

其中，i_2ref¹为网侧电感电流的基波参考值，i₂为网侧电感电流，i_g为电网电流，k为SOGI的增益系数，ω'为谐振角频率这里设置为100πrad/s。