基于D-STATCOM装置分相重复学习的控制方法制造方法及图纸

技术编号:12587162 阅读:76 留言:0更新日期:2015-12-24 03:54
本发明专利技术公开了一种基于D-STATCOM装置分相重复学习的控制方法,该控制方法包括:步骤1,并网控制;步骤2,直流电压外环PI控制;步骤3,补偿指令电流检测;步骤4,电流内环重复学习控制;步骤5,控制输出调制指令。该基于D-STATCOM装置分相重复学习的控制方法克服了现有技术中当电网的频率发生变化时,原D-STATCOM装置并不能稳定输出调制指令的问题,实现了在频率变化的场合的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电能质量分析与控制领域,具体地,涉及一种基于D-STATC0M装置分 相重复学习的控制方法。
技术介绍
无功补偿是电力系统安全可靠运行的重要保障,无功平衡对提高电力系统的经济 运行和改善电压水平至关重要,特别是中低压配电系统中,以非线性整流负载和电感性负 载为主,负荷变化快速频繁,需要大量快速响应的连续可调无功功率来补偿负荷无功功率, 维持系统无功功率平衡,保证系统运行在高的功率因数状态下,提高整个系统的可靠安全 运行。 D-STATC0M是解决中低压配电系统动态无功补偿最有效的手段,它是基于逆变器 输出电压连续可调技术实现容性、感性双向无功功率的快速连续调节,并具有电力系统谐 波补偿的功能,与传统的晶闸管可控电抗器结构只能实现感性无功功率连续可调,而容性 无功功率补偿只能实现分级调节,传统方式不能同时实现无功补偿和谐波补偿的功能,因 此比传统的晶闸管可控电抗器加固定电容器补偿结构具有更理想的综合性能指标。 电网在频率不变的场合,可以使用,但是当电网的频率发生变化时,原D-STATC0M 装置并不能稳定输出调制指令。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于D-STATC0M装置分相重复学习的控制方法,该基于 D-STATC0M装置分相重复学习的控制方法克服了现有技术中当电网的频率发生变化时,原 D-STATC0M装置并不能稳定输出调制指令的问题,实现了在频率变化的场合的控制。 为了实现上述目的,本专利技术提供了一种基于D-STATC0M装置分相重复学习的控制 方法,该控制方法包括: 步骤1,并网控制,得到A相并网电压指令信号Va、B相并网电压指令信号Vb和C 相并网电压指令信号V。; 步骤2,直流电压外环PI控制,分别得到得到A相输出电压、B相输出电压和C相 输出电压; 步骤3,补偿指令电流检测:通过PQ运算法对所述D-STATC0M装置的负荷电流进 行检测,得到分别得到A相无功指令电流iqa、B相无功指令电流iqjPC相无功指令电流i 步骤4,电流内环重复学习控制:所述D-STATCOM装置输出电流跟踪补偿指令电 流,通过重复学习进行闭环控制,通过公式计算得到A相控制量Ca、B相控制量Cb和C相控制量C其中,ia、ib和i。分别为D-STATCOM装置的三相输出电流,I、匕和kf为电流内环重复学习控制参数; 步骤5,控制输出调制指令:将所述A相控制量Ca、B相控制量Cb和C相控制量C。与 所述A相并网电压指令信号Va、B相并网电压指令信号Vb和C相并网电压指令信号V。一一 对应叠加得到最终的A相调制指令irafa、B相调制指令irafb和C相调制指令i 并输出。 优选地,在步骤1中,直流电压外环PI控制方法包括: 采样D-STATC0M装置的三相电压分别为A相电压ea、B相电压eu和C相电压e 得到A相线电压eab、B相线电压eb。和C相线电压e,通过公式算得 到A相并网电压指令信号Va、B相并网电压指令信号Vb和C相并网电压指令信号V。,其中, 4和k2为并网控制参数。 优选地,在步骤2中,分相独立控制所述D-STATC0M装置的三相直流母线电压,通 过公另分别得到A相输出电压、B相输出电压和C相输出 电压,其中,ug为直流电压给定值,u为A相直流母线电压,u^为B相直流母线电压,u为C相直流母线电压,kp为比例控制参数,ki为积分控制参数,uha为电压外环PI控制之后 的A相输出电压,uhb为电压外环PI控制之后的B相输出电压,uh。为电压外环PI控制之后 的C相输出电压。 优选地,将所述电流内环重复学习控制参数设置为1= 7.5、ks= 0.95和kf = 0. 95〇 优选地,将所述并网控制参数设置为匕=2和1^= 2。 优选地,将所述直流电压PI控制参数设置为kp= 2和k0. 05。 通过上述【具体实施方式】,本专利技术提出了三相静止坐标系的分相重复学习控制算 法,控制环节中无需对系统电压进行锁相,降低了控制系统的复杂性。电压外环采用三个PI 独立控制,保证三相直流母线电压相互平衡;电流内环采用基于重复学习控制的直接电流 跟踪控制方法,与传统的基于dq旋转坐标下的控制算法相比,无需坐标变换,控制算法更 加简单,动态性能更加优良。在主电路关键参数变化较大的情况下,本控制算法能够保证良 好的稳态跟踪精度和动态响应速度。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【附图说明】 附图是用来提供对本专利技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具 体实施方式一起用于解释本专利技术,但并不构成对本专利技术的限制。在附图中: 图1是说明本专利技术的一种优选D-STATC0M装置的主电路拓扑图; 图2是说明本专利技术的一种优选D-STATC0M装置的并网控制矢量图; 图3是说明本专利技术的一种优选D-STATC0M装置的直流电压外环控制框图; 图4是说明本专利技术的一种优选D-STATC0M装置的基于PQ运算法的无功电流检测 框图; 图5是说明本专利技术的一种优选D-STATC0M装置的电流内环重复学习控制框图; 图6是说明本专利技术的一种优选D-STATC0M装置的系统整体控制框图;以及 图7是说明本专利技术的一种D-STATC0M装置的优选实施方式的输出电流动态响应波 形图。【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是,此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术,并不用于限制本专利技术。 在本专利技术的一种【具体实施方式】中,本专利技术提供一种基于D-STATC0M装置分相重复 学习的控制方法,图1为D-STATC0M装置的主电路拓扑图,该控制方法包括: 步骤1,并网控制,如图2所示的并网控制矢量图:采样D-STATC0M装置的三相电 压分别为A相电压ea、B相电压eb和C相电压e。,得到A相线电压eab、B相线电压eb。和C'C 相线电压,通过公另 a计算得到A相并网电压指令信号Va、B相并网电 b 压指令信号vb和C相并网电压指令信号V。,其中,4和k2为并网控制参数; 步骤2,如图3所示的直流电压外环控制框图,直流电压外环PI控制:分相独立控 制所述D-STATCOM装置的三相直流母线电压,通过公式分别得到A相输出电压、B相输出电压和C相输出电压,其中,ug为直流电压给定值,u为A相直流母线电压,udA为B相直流母线电压,u为C相直流母线电压,kp为比例控制参数, h为积分控制参数,uha为电压外环PI控制之后的A相输出电压,uhb为电压外环PI控制之 后的B相输出电压,uh。为电压外环PI控制之后的C相输出电压; 步骤3,补偿指令电流检测:通过PQ运算法对所述D-STATC0M装置的负荷电流进 行检测,如图4所示,得到分别得到A相无功指令电流iqa、B相无功指令电当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于D‑STATCOM装置分相重复学习的控制方法,其特征在于,该控制方法包括:步骤1,并网控制,得到A相并网电压指令信号Va、B相并网电压指令信号Vb和C相并网电压指令信号Vc;步骤2,直流电压外环PI控制,分别得到得到A相输出电压、B相输出电压和C相输出电压;步骤3,补偿指令电流检测:通过PQ运算法对所述D‑STATCOM装置的负荷电流进行检测,得到分别得到A相无功指令电流iqa、B相无功指令电流iqb和C相无功指令电流iqc;步骤4,电流内环重复学习控制:所述D‑STATCOM装置输出电流跟踪补偿指令电流,通过重复学习进行闭环控制,通过公式ca=(kr+kse-sT1-kfe-sT)×(iqa+uha-ia)cb=(kr+kse-sT1-kfe-sT)×(iqb+uhb-ib)cc=(kr+kse-sT1-kfe-sT)×(iqc+uhc-ic)]]>计算得到A相控制量Ca、B相控制量Cb和C相控制量Cc;其中,ia、ib和ic分别为D‑STATCOM装置的三相输出电流,kr、ks和kf为电流内环重复学习控制参数;步骤5,控制输出调制指令:将所述A相控制量Ca、B相控制量Cb和C相控制量Cc与所述A相并网电压指令信号Va、B相并网电压指令信号Vb和C相并网电压指令信号Vc一一对应叠加得到最终的A相调制指令irefa、B相调制指令irefb和C相调制指令irefc并输出。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:束龙胜单任仲陈任峰高超孙加忠李子缘桂吉祥
申请(专利权)人:安徽佑赛科技有限公司
类型:发明
国别省市:安徽;34

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