[发明专利]一种三相四线制SVG装置输出限幅方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三相四线制SVG装置输出限幅方法，属电力电子装置控制技术领域。

背景技术

三相四线制SVG装置因其能实时无差地对无功、三相不平衡及谐波进行有效补偿在厂矿企业、配变出口等场合应用越来越广泛，对于线路和配变的节能降损以及提高三相供电电压质量起到了很好的作用。但由于功率开关器件及主回路器件的限制，补偿装置的容量有一定的限值。由于三相不平衡补偿量会造成补偿装置输出不平衡，有可能导致装置某一相或两相过负荷，因此有必要对三相四线输出指令进行综合限幅来使装置各相线及零线输出不超过限值。

一般的SVG装置限幅方法比较传统的而且也是最简单的方法即是得到三相指令后进行截断限幅。截断限幅虽然控制简单，处理器资源消耗少，但是过流截断引进了谐波指令，使装置输出了不需要的谐波电流，造成了谐波污染。

公开号CN104009486公开了一种三相三线制SVG的非对称补偿限流方法，该专利中所提到的限流方法克服了截断限流引入谐波的问题，但采用四分之一工频周期滑动窗的方法计算指令有效值具有一定的时滞，动态性能有待提升。

发明内容

本发明的目的是，为了解决传统的SVG装置限幅方法存在的问题，本发明提出一种三相四线制SVG装置输出限幅方法。

实现本发明的技术方案是，通过对无功、负序、零序及各次谐波进行限幅，达到各补偿量容量分配的效果，同时在补偿量叠加后对三相四线指令进行有效值限幅，达到装置在容量限值范围内以给定的方式对电网进行无功、负序、零序及谐波补偿。

本发明方法对无功、负序、零序及谐波进行限幅主要包括以下几个步骤：

(1)获取电网电压的同步信号ωt及各谐波次倍频信号nωt；

(2)获取三相负载电流i_a i_b i_c，对负载电流以三相正序、负序、零序及各谐波次同步信号进行同步变换获取各补偿量同步分量i_d及同步正交分量i_q；

(3)对各补偿量同步分量及同步正交分量进行低通滤波，获取其中的直流量和

(4)将上一步最终的同步直流量和同步正交直流量求均方根得到负载电流中各需要补偿量的幅值

(5)将各补偿量幅值与各补偿量设定有效值I_ref的1.414倍进行比较，获得补偿系数k_i(i代表各补偿量)，如幅值<设定有效值I_ref*1.414，则k_i＝1，如幅值>设定有效值I_ref*1.414，则k_i＝设定有效值I_ref*1.414/幅值

(6)将各补偿量的同步直流量和同步正交直流量乘以k_i得到限幅之后的同步直流量和同步正交直流量

本发明方法对三相四线电流进行限幅需要包括以下步骤：

(1)通过限幅之后的同步直流量和同步正交直流量求得无功、负序、零序及谐波相量；

(2)以无功、负序、零序相量和叠加的方式获的ABC三相及零线的基波相量，求三相四线基波幅值和有效值，并通过谐波相量和基波相量求得ABC三相及零线的有效值，注意零序、三次及三的倍数次谐波在零线中是相线中的三倍；

(3)以ABC三相及零线的有效值的最大值I_max与各相输出电流给定值I_ref进行比较，如最大值I_max<给定值I_ref，则L＝1，如最大值I_max>给定值I_ref，则L＝给定值I_ref/最大值I_max；然后三相及零线指令均乘以该系数L，进行同步逆变换(包括基波逆变换和各次谐波逆变换)叠加后得到各相及零线指令。

本发明的有益效果是，本发明所提出的三相四线制SVG装置输出限幅方法有效地对各补偿量进行了容量限制，而且以单个采样周期数据实现了包含谐波在内三相四线的有效值限幅，可以实时地对补偿方案进行修改，且在任何时候装置均不会产生过流，保障了装置的安全稳定运行。

附图说明

图1为本发明三相四线制SVG装置输出限幅方法框图；

图2为负序限幅方式示意图；

图3为三相锁相环结构；

图4为负序变换中与及的关系示意图；