多台并联型电能质量治理装置并联控制方法以及系统制造方法及图纸

本公开是关于一种并联型电能质量治理装置并联控制方法以及系统，其中该方法包括：确定负载电流的电流信息；根据电流信息按照预设总体补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的无功电流、不平衡电流、分频谐波电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至对应的PAPQC，以使各PAPQC根据接收到的电流补偿指令分别生成补偿的输出电流，根据补偿控制策略进行并联控制。本发明专利技术可以有效利用设备补偿容量、拓宽系统补偿频带，同时还保证了设备并联后的补偿性能与可靠性。

Parallel Control Method and System of Multiple Parallel Power Quality Control Devices

【技术实现步骤摘要】
多台并联型电能质量治理装置并联控制方法以及系统
本公开涉及电力电子
，具体而言，涉及一种多台并联型电能质量治理装置并联控制方法以及系统。
技术介绍
近些年社会对电力的需求与日俱增，大量对电网电能质量产生影响的负载大规模应用，由此引发了电能质量问题。并联型电能质量治理装置(ParallelActivePowerQualityCompensation，PAPQC)是用于治理由于不平衡负载以及非线性负载造成无功电流、不平衡电流以及谐波电流的有效装置之一。由于单台PAPQC的补偿容量有限，可以将多台PAPQC并联在一起，以适应工业现场，实现补偿容量的增加。然而，现有技术中对于多台PAPQC并联控制的补偿性能与可靠性却不能保证。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种多台并联型电能质量治理装置并联控制方法以及系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。根据本公开的一个方面，提供一种多台并联型电能质量治理装置并联控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定负载电流的电流信息，所述电流信息包括负载电流中无功电流、不平衡电流、各次谐波电流的大小；根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至对应的PAPQC；PAPQC根据接收到的电流补偿指令生成补偿的输出电流，并根据所述补偿的输出电流进行并联控制。在本公开的一种示例性实施例中，方法还包括：当检测到PAPQC工作异常时，控制工作正常的PAPQC通过硬件模拟总线接收总容量信息，并退出主机控制；各台PAPQC根据自身容量与并联系统总容量，计算容量比例；按照容量比例分配电流补偿指令电流补偿指令。在本公开的一种示例性实施例中，根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的电流补偿指令，包括：根据各PAPQC的容量，均分无功电流补偿指令；根据各PAPQC的容量，均分不平衡电流补偿指令；计算各次谐波电流大小，根据谐波电流总量确定谐波电流均分阈值，将大于谐波电流均分阈值的谐波由各PAPQC均分补偿；剩余待补偿的谐波，按谐波数量由各PAPQC均分频段补偿。在本公开的一种示例性实施例中，根据滑动窗DFT算法计算所述各次谐波电流的大小。在本公开的一种示例性实施例中，方法还包括：向PAPQC分配电流补偿指令后，若在预设时间内未收到该PAPQC回复的确认信息，确定PAPQC工作异常。在本公开的一种示例性实施例中，方法还包括：在PAPQC工作异常时，其他各PAPQC将自身的补偿容量通过数模转换器转换为相应电压，输出到硬件模拟总线回环电路。根据本公开的一个方面，还提供一种多台并联型电能质量治理装置并联控制系统，包括：信息确定模块，用于确定负载电流的电流信息，所述电流信息包括负载电流中无功电流、不平衡电流、各次谐波电流的大小；指令分配模块，用于根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至对应的PAPQC；补偿控制模块，用于各PAPQC根据接收到的电流补偿指令分别生成补偿的输出电流，根据所述补偿控制策略进行并联控制。在本公开的一种示例性实施例中，所述补偿控制模块还用于：当检测到PAPQC工作异常时，控制工作正常的PAPQC通过硬件模拟总线接收总容量信息；获取各台PAPQC根据自身容量与并联系统总容量，并计算容量比例；按照容量比例分配电流补偿指令，各PAPQC根据所述电流补偿指令生成补偿的输出电流。在本公开的一种示例性实施例中，指令分配模块还用于：根据各PAPQC的容量，均分无功电流补偿指令；根据各PAPQC的容量，均分不平衡电流补偿指令；计算各次谐波电流大小，根据谐波电流总量确定谐波电流均分阈值，将大于谐波电流均分阈值的谐波由各PAPQC均分补偿；剩余待补偿的谐波，按谐波数量由各PAPQC均分频段补偿。本公开的示例性实施例中的多台并联型电能质量治理装置并联控制方法，通过确定负载电流的电流信息，根据电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至对应的PAPQC，以使各PAPQC根据接收到的电流补偿指令分别生成补偿控制策略，并根据补偿控制策略进行并联控制。本公开可以有效提高设备补偿容量，同时还保证了设备并联后的补偿性能与可靠性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1示出了根据本公开一示例性实施例的多台并联型电能质量治理装置的并联控制方法流程示意图；图2示出了根据本公开一示例性实施例的滑窗迭代DFT算法原理示意图；图3示出了根据本公开一示例性实施例的多级补偿策略示意图；图4示出了根据本公开一示例性实施例的硬件模拟总线系统示意图；图5示出了根据本公开一示例性实施例的两台PAPQC按中央控制器指令启动的直流母线电压波形图；图6A-6C示出了根据本公开一示例性实施例的系统补偿处于稳态时的波形图；图7A-7E示出了根据本公开一示例性实施例的稳态时的电网电流与负载电流频谱分析图；图8示出了根据本公开一示例性实施例的设备重启后的直流母线电压启动波形；图9A-9C示出了根据本公开一示例性实施例的两台设备启动补偿处于稳态时的补偿波形；图10A-10E示出了根据本公开一示例性实施例的稳态时的电网电流与负载电流频谱分析图；图11示出了根据本公开一示例性实施例的多台并联型电能质量治理装置并联控制系统。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个软件硬化的模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器和/或微控制器中实现这些功能实体。在本示例实施例中，提供了一种多台并联型电能质量治理装置并联控制方法，参考图1中所示，该多台并联型电能质量治理装置并联控制方法可以包括以下步骤：步骤S110，确定负载电流的电流信息，所述电流信息包括负载电流中无功电流、不平衡电流、各次谐波电流的大小；步骤S120，根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多台并联型电能质量治理装置并联控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定负载电流的电流信息，所述电流信息包括负载电流中无功电流、不平衡电流、各次谐波电流的大小；根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各并联型电能质量治理装置PAPQC的电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至对应的PAPQC；PAPQC根据接收到的电流补偿指令生成补偿的输出电流，并根据所述补偿的输出电流进行并联控制。

【技术特征摘要】
1.一种多台并联型电能质量治理装置并联控制方法，其特征在于，所述方法包括：确定负载电流的电流信息，所述电流信息包括负载电流中无功电流、不平衡电流、各次谐波电流的大小；根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各并联型电能质量治理装置PAPQC的电流补偿指令，并将所述电流补偿指令分配至对应的PAPQC；PAPQC根据接收到的电流补偿指令生成补偿的输出电流，并根据所述补偿的输出电流进行并联控制。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：当检测到PAPQC工作异常时，控制工作正常的PAPQC通过硬件模拟总线接收总容量信息，并退出主机控制；各台PAPQC根据自身容量与并联系统总容量，计算容量比例；按照容量比例分配电流补偿指令电流补偿指令。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述电流信息按照补偿的输出电流计算并联系统中各PAPQC的电流补偿指令，包括：根据各PAPQC的容量，均分无功电流补偿指令；根据各PAPQC的容量，均分不平衡电流补偿指令；计算各次谐波电流大小，根据谐波电流总量确定谐波电流均分阈值，将大于谐波电流均分阈值的谐波由各PAPQC均分补偿；剩余待补偿的谐波，按谐波数量由各PAPQC均分频段补偿。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据滑动窗DFT算法计算所述各次谐波电流的大小。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：向PAPQC分配电流补偿指令后，若在预设时间内未收到该PAPQC回复的确认信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：周京华，章小卫，陈亚爱，张贵辰，张荣，朴政国，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11