[发明专利]一种基于谐波电流源的过电压判别方法

权利要求书

1.一种基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，包括：

利用交直谐结构设计功率变换主电路；

基于可编程序控制器设计控制电路，将所述控制电路与功率变换主电路中的逆变器并联连接，完成谐波电流源S的设计；

将所述谐波电流源S并入配电系统，并进行并联谐振分析；

根据分析结果构建过电压判据，以判别配电系统是否存在过电压。

2.如权利要求1所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，功率变换主电路包括电源、整流器、滤波器、逆变器、多频谐波发生器及变压器；

其中，交直部分为桥式整流，经交流接触器软启到整流器，而后到滤波器，得到平稳电流；

电源的输入端和输出端均接有滤波器。

3.如权利要求2所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，包括：

逆变器选用IGBT作为开关元件，逆变器输出的脉宽调制波经输出滤波器滤波后，输出谐波交流电。

4.如权利要求2或3所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，多频谐波发生器包括：

基于信号发生器设计多频谐波发生器，所述多频谐波发生器由参考时钟、相位累加器、波形存储器、D/A转换器和低通滤波器构成；

所述相位累加器由N位加法器和N位寄存器构成，N位加法器和N位寄存器间串联连接；相位累加器的输出端与波形存储器的输入端连接，波形存储器的输出端与D/A转换器的输入端连接，D/A转换器的输出端与低通滤波器的输入端连接；

参考时钟分别与N位寄存器的输入端、波形存储器的输入端和D/A转换器的输入端连接。

5.如权利要求4所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，包括：

可输出谐波的最低频率和最高频率间的范围超过200Hz～400Hz，且多频谐波发生器的频率分辨率小于50Hz。

6.如权利要求5所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，控制电路包括可编程序控制器、控制板、调压器和仪表板；

其中，可编程控制器和控制板并联连接，控制板和仪表板串联连接，调压器和控制板并联连接。

7.如权利要求5或6所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，包括：

所述控制电路通过控制电缆与功率变换主电路的功率变换主电路中的逆变器连接；

所述控制电路通过正弦脉宽调制方式对逆变器进行控制，将平稳直流变换为脉宽调制输出的交流谐波频率，该交流谐波频率为可输出谐波。

8.如权利要求7所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，包括：

配电系统包括等效电容C、等效负载Z和变压器T；将n个无功补偿电容器组等效为所述等效电容C，所述等效负载Z为阻感性元件，包括等效电阻R和等效电感L，所述等效电阻R和等效电感L串联连接；所述等效电容C分别与等效负载Z、变压器T并联连接；

所述谐波电流源S与所述等效负载Z并联连接。

9.如权利要求8所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，并联谐振分析包括：

向配电系统注入待判别电压；

计算在m次谐波下的阻抗值Z：

比较变压器T的阻抗值和阻抗值Z，判断谐振类型，即若变压器T的阻抗值大于阻抗值Z，则等效电容与变压器端间发生并联谐振；若变压器的阻抗值等于阻抗值Z，则等效电容与变压器端间发生基波谐振；若变压器的阻抗值小于阻抗值Z，则等效电容与变压器端间发生近谐振；

其中，Z_R为等效负载的阻抗值，Z_C为等效电容的阻抗值。

10.如权利要求9所述的基于谐波电流源的过电压判别方法，其特征在于，过电压判据包括：

根据分析结果，定义当发生谐振的谐波次数为奇数时，配电系统发生并联谐振，并计算此时的功率因数Q：

若功率因数Q大于设定值，则说明此时的补偿电容值过大，存在过电压。