[发明专利]基于磁控电抗器的清除电力系统电压谐波的方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于磁控电抗器的清除电力系统电压谐波的方法及装置，包括若干组SVG装置、磁控电抗器、若干组电容器组、电压无功控制器，若干组SVG装置并联连接在系统电压母线上，根据控制指令动态输出连续的容性无功或感性无功；磁控电抗器、若干组电容器组并联连接在系统电压母线上，根据控制指令输出连续可调的容性无功或感性无功；电压无功控制器的输入端分别与用户PT和用户CT相连接，采集控制器所需的电压信号和电流信号，电压无功控制器的输出端分别连接各组SVG装置、磁控电抗器及各电容器组，并输出控制指令；优点是：能够有效清除电网电压谐波，实现连续可调的输出容性无功或感性无功；可大大提高电网的稳定性和可靠性。

主权项

1.基于磁控电抗器的清除电力系统电压谐波的方法及装置，其特征在于，包括若干组SVG装置、磁控电抗器、若干组电容器组、电压无功控制器，若干组SVG装置并联连接在系统电压母线上，根据控制指令动态输出连续的容性无功或感性无功；磁控电抗器、若干组电容器组并联连接在系统电压母线上，根据控制指令输出连续可调的容性无功或感性无功；电压无功控制器的输入端分别与用户PT和用户CT相连接，采集控制器所需的电压信号和电流信号，电压无功控制器的输出端分别连接各组SVG装置、磁控电抗器及各电容器组，并输出控制指令；所述的磁控电抗器，包括两个铁芯，在每个铁芯上分别绕有两组线圈，四组线圈为交叉并联结构；在每个铁芯上有一组线圈从中间引出抽头，该抽头与绕在该铁芯的另一组线圈之间接有可控器件，在每个铁芯上再复合一组线圈，该两组线圈反向串联连接，并与两个反向并联连接的可控器件组成的整流桥电路构成回路；所述的可控器件为IGBT、IGCT、IEGT开关器件；所述的SVG的控制方法为：检测电网中的间谐波电流，通过谐波电流控制环节使SVG输出间谐波电流来改变系统的等效阻抗，清除电网电压谐波；所述的间谐波电流检测方法是：根据电网电流基波频率ω₀和间谐波电流频率ω₁计算出基准频率ω_f，所述基准频率ω_f为电流基波频率ω₀和间谐波电流频率ω₁的公约数，即ω₀=k₀ω_f，ω₁=k₁ω_f，其中k₀，k₁均为整数；以ω_f为基准频率提取电网电流中的间谐波分量；所述的谐波电流控制环节通过PI调节器将指令电流与SVG装置输出电流作反馈控制，得到调制波信号，再经PWM调制得到驱动信号；控制SVG输出指令电流根据电路定律，得到下式：ihL=ic+ihsuhs=ihsZs]]>将代入，得到电网谐波电压如下式所示：uhs=ihLZs/(1+K)]]>即电网等效阻抗为Z_s/(1+K)，通过改变K值，改变系统等效阻抗，从而抑制电网电压波动；式中：Z_s为电网阻抗，为电网谐波电压，分别为电网间谐波电流，SVG输出电流，负载谐波电流；K值取整数。