一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法技术

本发明专利技术公开了一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，按照以下步骤进行：a、将负载电流iL(t)作为研究对象，计算出正序有功电流直流分量ip，计算结果用数组P1来记录；b、将负载电流通过滑动dft算法提取负载电流中各次谐波分量，计算结果用数组P2来记录；c、计算倍数实际值S′和差值实际值T′；d、确定倍数阈值S和差值阈值T；e、若S′＞S且T′＞T成立，则判定负载电流发生突变；若不成立，则负载电流未发生突变；f、当判定负载电流发生突变时，APF未来一个周期的谐波指令电流均采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值。本发明专利技术在负载突变时仍能实现APF的稳定运行，方便可靠，不会对电网的工作产生影响。

【技术实现步骤摘要】
一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法
本专利技术涉及电路
，尤其涉及电力系统及其自动化中电路故障处理
，更具体地说涉及一种用于解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法。
技术介绍
在低压400V电网系统中，由于存在非线性负载，会引起电力系统电压或电流正弦波形的畸变，即谐波，在不对称负载的情况下甚至还会产生不平衡电流。APF是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿，相对于无源LC滤波器只能被动吸收固定频率和大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率以及相位，同时可以快速响应并抵消负载中相应的电流，实现了动态跟踪补偿。要补偿负载的谐波，必须要有有效的谐波提取方法，滑动dft能够准确实时地分离特定次谐波，但是，当负载电流突变时，dft分离的结果会产生很大的尖刺，即dft计算结果中有少量点明显远大于或者远小于附近点的值，严重时会导致APF产生故障而不能稳定的持续运行。如专利申请号为CN201510616390.X，公开日为2015年12月9日，专利名称为“一种混合型有源滤波器的非线性控制器设计方法”，其技术方案为：提出基于李雅普诺夫函数的非线性控制策略，实现无功补偿电流的解耦控制，快速跟踪谐波参考电流；以增强系统抗干扰性能为目标，求取控制器最优增益，确保系统参数发生摄动或负载需求发生阶跃变化时，系统依然能够稳定运行。电压环采用滑模非线性控制方法，保持电容电压平稳，实现负载突变时的动态调节，增强系统抵抗扰动能力。上述专利所设计的控制器虽然具有可增强系统的抗干扰能力，确保系统在参数发生摄动和负载电流发生阶跃变换时能够快速恢复稳定，具有较强鲁棒性的特点，但是其方法结构复杂，硬件成本较高。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本专利技术提供了一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，本方法在负载电流发生突变时仍能实现APF的稳定运行，并且实现方便，进一步地，本方法结构简单、可靠性高，不会对电网系统的工作产生影响。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，包括以下步骤：a、将电流CT采样的负载电流iL(t)作为研究对象，根据三相电路瞬时无功功率理论计算出正序有功电流直流分量ip，结果用数组P1来记录，将本次计算结果记为新值A′，相邻上一次计算结果记为旧值A；b、将电流CT采样的负载电流iL(t)通过滑动dft算法提取负载电流中的各次谐波分量，结果用数组P2来记录；c、根据步骤a中的新值A′和旧值A计算倍数实际值S′和差值实际值T′；d、根据步骤a中的旧值A确定倍数阈值S和差值阈值T；e、若S′＞S且T′＞T成立，则判定负载电流发生突变；若不成立，则负载电流未发生突变；f、当判定负载电流发生突变时，APF未来一个周期的谐波指令电流均采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值。所述步骤a中，按照以下公式计算正序有功电流直流分量：其中，iα，iβ表示静止坐标系的两个轴，C和C32为常数矩阵，ia、ib、ic为负载电流a、b、c三相，ω为角频率，t为时间变量，ip和iq分别为正序有功电流直流分量和正序无功电流直流分量。所述步骤b中，提取负载电流中的各次谐波分量的算法为：根据傅里叶分解，将负载电流iL(t)表示成如下形式：其中：T为iL(t)的周期；ω为角频率；t为时间变量；n＝0，1，2…；当n分别取3、5、7、9…等时，即可得到负载电流中各次谐波分量。所述步骤c中倍数实际值S′的计算方法为：若A′＞A，若A′＜A，所述步骤c中差值实际值T′的计算方法为：T′＝abs(A′-A)。所述数组P1和数组P2的大小均为一个工频周期采样点数。本专利技术的有益效果：本专利技术对电网负载进行实时检测，将电流CT采样的负载电流作为研究对象，通过三相电路瞬时无功功率理论和滑动dft算法对一个工频周期内负载电流进行处理，分别得到一个工频周期内的正序有功电流直流分量和负载电流谐波分量，通过对正序有功电流直流分量的变化情况进行分析进而判断负载电流是否发生突变进一步得出电网负载是否发生突变。对于负载发生突变的电网，APF的指令电流采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值，即延迟一个工频周期响应以避免负载突变对滑动dft计算结果产生的尖刺影响APF的稳定运行，导致APF发生故障。本专利技术在电网系统负载突变时仍能实现APF的稳定运行，防止谐振对设备造成损伤，实现方便，可靠性高，不会对电网系统的工作产生影响。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，包括以下步骤：a、将电流CT采样的负载电流iL(t)作为研究对象，根据三相电路瞬时无功功率理论计算出正序有功电流直流分量ip，结果用数组P1来记录，将本次计算结果记为新值A′，相邻上一次计算结果记为旧值A；b、将电流CT采样的负载电流iL(t)通过滑动dft算法提取负载电流中的各次谐波分量，结果用数组P2来记录；c、根据步骤a中的新值A′和旧值A计算倍数实际值S′和差值实际值T′；d、根据步骤a中的旧值A确定倍数阈值S和差值阈值T；e、若S′＞S且T′＞T成立，则判定负载电流发生突变；若不成立，则负载电流未发生突变；f、当判定负载电流发生突变时，APF未来一个周期的谐波指令电流均采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值。实施例2一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，包括以下步骤：a、将电流CT采样的负载电流iL(t)作为研究对象，根据三相电路瞬时无功功率理论计算出正序有功电流直流分量ip，结果用数组P1来记录，将本次计算结果记为新值A′，相邻上一次计算结果记为旧值A；b、将电流CT采样的负载电流iL(t)通过滑动dft算法提取负载电流中的各次谐波分量，结果用数组P2来记录；c、根据步骤a中的新值A′和旧值A计算倍数实际值S′和差值实际值T′；d、根据步骤a中的旧值A确定倍数阈值S和差值阈值T；e、若S′＞S且T′＞T成立，则判定负载电流发生突变；若不成立，则负载电流未发生突变；f、当判定负载电流发生突变时，APF未来一个周期的谐波指令电流均采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值。所述步骤a中，按照以下公式计算正序有功电流直流分量：其中，iα，iβ表示静止坐标系的两个轴，C和C32为常数矩阵，ia、ib、ic为负载电流a、b、c三相，ω为角频率，t为时间变量，ip和iq分别为正序有功电流直流分量和正序无功电流直流分量。所述步骤b中，提取负载电流中的各次谐波分量的算法为：根据傅里叶分解，将负载电流iL(t)表示成如下形式：其中：T为iL(t)的周期；ω为角频率；t为时间变量；n＝0，1，2…；当n分别取3、5、7、9…等时，即可得到负载电流中各次谐波分量。所述步骤c中倍数实际值S′的计算方法为：若A′＞A，若A′＜A，所述步骤c中差值实际值T′的计算方法为：T′＝abs(A′-A)。所述数组P1和数组P2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，其特征在于包括以下步骤：a、将电流CT采样的负载电流iL(t)作为研究对象，根据三相电路瞬时无功功率理论计算出正序有功电流直流分量ip，结果用数组P1来记录，将本次计算结果记为新值A′，相邻上一次计算结果记为旧值A；b、将电流CT采样的负载电流iL(t)通过滑动dft算法提取负载电流中的各次谐波分量，结果用数组P2来记录；c、根据步骤a中的新值A′和旧值A计算倍数实际值S′和差值实际值T′；d、根据步骤a中的旧值A确定倍数阈值S和差值阈值T；e、若S′＞S且T′＞T成立，则判定负载电流发生突变；若不成立，则负载电流未发生突变；f、当判定负载电流发生突变时，APF未来一个周期的谐波指令电流均采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值。

【技术特征摘要】
1.一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，其特征在于包括以下步骤：a、将电流CT采样的负载电流iL(t)作为研究对象，根据三相电路瞬时无功功率理论计算出正序有功电流直流分量ip，结果用数组P1来记录，将本次计算结果记为新值A′，相邻上一次计算结果记为旧值A；b、将电流CT采样的负载电流iL(t)通过滑动dft算法提取负载电流中的各次谐波分量，结果用数组P2来记录；c、根据步骤a中的新值A′和旧值A计算倍数实际值S′和差值实际值T′；d、根据步骤a中的旧值A确定倍数阈值S和差值阈值T；e、若S′＞S且T′＞T成立，则判定负载电流发生突变；若不成立，则负载电流未发生突变；f、当判定负载电流发生突变时，APF未来一个周期的谐波指令电流均采用上个工频周期滑动dft计算出来的各次谐波分量的值。2.根据权利要求1所述的一种解决负载突变引起滑动dft异常而导致APF故障的方法，其特征在于：所述步骤a中，按照以下公式计算正序有功电流直流分量：其中，iα，iβ表示静止坐标系的两个轴，C和C32为常数矩阵，ia、i...

【专利技术属性】
技术研发人员：田杰涛，左涛，黎军华，鲁凯，
申请(专利权)人：乐山一拉得电网自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51