[发明专利]光伏并网的配电网电压跌落补偿控制方法

摘要

本发明提供一种光伏并网的配电网电压跌落补偿控制方法，利用UPQC实施，包括以下步骤第一步，电压信号采集；第二步，采集信号调理；第三步，通过采样电压信号计算电压补偿指令，运用内分泌反馈系统PI超短反馈控制方法对电压跌落补偿指令进行处理后输出PWM波；第四步，根据电压补偿控制PWM信号，相应输出补偿电压，对配电网实施电压补偿。本发明在UPQC对配电网电压跌落补偿传统的PI控制方法中，通过采用基于人体神经内分泌反馈系统腺体激素反馈调节理论建立的超短反馈处理单元辅助PI控制，能有效提高UPQC实施电压跌落补偿控制的精度与准确性，为利用UPQC对含光伏的配电网的电能质量治理提供了一种新方法。

主权项

一种光伏并网的配电网电压跌落补偿控制方法，利用UPQC实施，所述的UPQC包括用于采集电网电压和负载电压的信号采集模块、用于调理信号采集模块所采集电压信号的信号调理模块、用于接收信号调理模块发送的采样电压信号并进行处理和控制的微处理器、用于执行微处理器所发控制指令并对配电网实施电压跌落补偿的驱动电路模块，其特征在于，包括以下步骤：第一步，电压信号采集：UPQC的信号采集模块采集配电网三相母线电压ua,ub,uc和负载三相电压ula,ulb,ulc并发送给UPQC的信号调理模块；第二步，采集信号调理：信号调理模块将配电网三相母线电压ua,ub,uc和负载三相电压ula,ulb,ulc调理后发送给微处理器；第三步，采样电压信号分析处理及输出电压补偿控制PWM波：微处理器接收信号调理模块调理后发送的电压采样信号，采用以下具体步骤进行分析处理，并输出电压补偿控制PWM波：①微处理器采用式(4)进行电压跌落比较计算，产生UPQC电压补偿指令uac,ubc,ucc：uac=ula-uaubc=ulb-ubucc=ulc-uc---(4)]]>②微处理器通过其内置的PI控制单元和超短反馈处理单元，运用内分泌反馈系统PI超短反馈控制方法对电压跌落补偿指令uac,ubc,ucc进行处理，输出控制信号Δu(k)：第一步，微处理器的PI控制单元对电压跌落补偿指令uac,ubc,ucc进行处理，输出控制信号Δuc(k)：Δuc(k)=Kp[(e(k)-e(k-1))+Tse(k)Ti]---(5)]]>式中，Kp为PI控制比例系数，取值为23；Ti为积分时间常数，取值为0.86，Ts为采样周期，取值为100us；第二步，超短反馈处理单元采用基于人体神经内分泌反馈系统腺体激素反馈调节理论建立的式(6)所示的非线性处理函数F(Δuc(k))，对电压跌落补偿指令e(k)和PI控制单元输出的作为超短反馈处理单元的激素激励信号的Δuc(k)进行超短反馈处理，输出辅助控制调节信号F(Δuc(k))：F(Δuc(k))=α·((|Δuc(k)|)n1+(|Δuc(k)|)n)L1·L2L1=-e(k)|e(k)|·Δe(k)|Δe(k)|,L2=Δuc(k)|Δuc(k)|---(6)]]>式中，α、n为因子系数，α≥0，n取正整数；e(k)即为电压跌落补偿指令uac,ubc,ucc；Δe(k)为电压跌落补偿指令的变化量，Δe(k)＝e(k)‑e(k‑1)，k为计算步数；第三步，微处理器将超短反馈处理单元输出的辅助控制调节信号F(Δuc(k))与PI控制单元输出的控制信号Δuc(k)叠加，输出控制信号Δu(k)；输出控制信号Δu(k)的表达式如式(8)：Δu(k)=Kp[(e(k)-e(k-1))+Tse(k)Ti]+α((|Δuc(k)|)n1+(|Δuc(k)|)n)L1·L2---(8)]]>③微处理器将步骤②输出的控制信号Δu(k)调制生成电压补偿控制PWM信号并输出给驱动电路模块；第四步，输出补偿电压：驱动电路模块接收微处理器发送的电压补偿控制PWM信号，相应输出补偿电压，对配电网实施电压补偿。