【技术实现步骤摘要】
一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器的控制方法
本专利技术涉及一种混合微电网,尤其涉及一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器的控制方法。
技术介绍
我们使用的设备可以分为交流负载和直流负载,以前主要使用交流负载,如今伴随着直流负载使用的越来越多,这样形成了交流设备和直流设备大量共存的局面。在独立的交流微电网或直流微电网中均需要多重交直流变换来满足分布式电源和负荷的接入需求。同时交直流混合微电网中由于大量使用电力电子设备和非线性负载,尤其是在分布式发电中以光伏作为主要分布式电源的交直流混合微电网,极易受到光照、风力等自然条件的影响,产生谐波。另外在交直流混合微电网中由于大量使用功率开关管,诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)、电力场效应晶体管(MOSFET)等器件,这些器件的工作环境极易受谐波的影响。由这些开关管构成的新型电能变换器可能无法正常工作,严重会引发短路,谐波还可能引起微电网直流侧电容器局部放电,加速电容器介质老化,缩短使用寿命,可能存在的谐振问题还能导致电容器发生过电压过负荷而烧毁。交流母线中存在的谐波还会在直流母线产生相应的谐波电压,这样交流侧谐波就传递到直流侧,对于直流微电网的安全稳定运行产生很大的影响。传统大电网有源电力滤波器治理谐波主要采用单周控制、滞环电流控制、空间矢量调制、无差拍控制、滑模控制、重复控制、模糊控制、自适应控制、迭代自学习控制、无源性控制、人工神经网络控制方法,这些控制只能进行单向谐波治理,但不能使混合微电网的能量双向流动。交直流混合微电网采用恒压恒频控制、虚拟同步发电机控制只能使混合微电网能量双向流动,但是不能治理混合微 ...
【技术保护点】
1.一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,该控制方法采用预测电流控制,对所述交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器中的虚拟有源电力滤波器、交流母线Ua、交流母线Ub、交流母线Uc、交流微电网和大电网进行能量交换,所述虚拟有源电力滤波器包括直流微电网、交直流双向变换器和控制系统,所述直流微电网包括直流分布式发电系统、隔离型双向DC/DC变换器和直流负载,所述交流微电网包括交流分布式发电系统、线性负载和非线性负载,所述控制系统包括三相电压传感器、三相电流传感器和三相电压电流采集模块、Clark变换单元、功率计算单元、能量管理单元、参考电流单元、反Clark变换单元、预测电流控制单元和SPWM驱动单元,所述SPWM驱动单元分别与所述交直流双向变换器中六个开关管S1、S2、S3、S4、S5和S6的栅极相连,该控制方法是由如下步骤实现的:(a)将三相电压传感器采集的交流母线上的瞬时电压Ua、Ub、Uc和三相电流传感器采集的交流母线上的瞬时电流ia、ib、ic,分别送到三相电压电流采集模块,经过Clark变换单元得到静止坐标系αβ下的电压Uα、Uβ和电流iα、iβ,通过所述Cl ...
【技术特征摘要】
1.一种交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器的控制方法,其特征在于,该控制方法采用预测电流控制,对所述交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器中的虚拟有源电力滤波器、交流母线Ua、交流母线Ub、交流母线Uc、交流微电网和大电网进行能量交换,所述虚拟有源电力滤波器包括直流微电网、交直流双向变换器和控制系统,所述直流微电网包括直流分布式发电系统、隔离型双向DC/DC变换器和直流负载,所述交流微电网包括交流分布式发电系统、线性负载和非线性负载,所述控制系统包括三相电压传感器、三相电流传感器和三相电压电流采集模块、Clark变换单元、功率计算单元、能量管理单元、参考电流单元、反Clark变换单元、预测电流控制单元和SPWM驱动单元,所述SPWM驱动单元分别与所述交直流双向变换器中六个开关管S1、S2、S3、S4、S5和S6的栅极相连,该控制方法是由如下步骤实现的:(a)将三相电压传感器采集的交流母线上的瞬时电压Ua、Ub、Uc和三相电流传感器采集的交流母线上的瞬时电流ia、ib、ic,分别送到三相电压电流采集模块,经过Clark变换单元得到静止坐标系αβ下的电压Uα、Uβ和电流iα、iβ,通过所述Clark变换单元得到的Uα、Uβ如式(1)所示,通过所述Clark变换单元得到的iα、iβ如式(2)所示;(b)所述功率计算单元实时计算系统瞬时有功功率P和无功功率Q,计算公式如式(3)所示;(c)所得有功功率P和无功功率Q进入能量管理单元,所述能量管理单元用于判断所述交直流混合微电网虚拟有源电力滤波器是否需要进行能量交换,若所述能量管理单元判断所述直流分布式发电系统发的能量够直流负载使用,同时所述交流分布式系统发的能量也能够交流线性和非线性负载使用,则执行步骤(d),若所述能量管理单元判断所述直流分布式发电系统发的能量够直流负载使用并且有多余,同时交流分布式发电系统发的能量不够交流线性负载和非线性负载使用,则执行步骤(e),若所述能量管理单元判断所述直流分布式发电系统发的能量不够直流负载使用,同时所述交流分布式发电系统发的能量够交流线性负载和非线性...
【专利技术属性】
技术研发人员:陶海军,金建新,卢迪,郑征,张涛,路闯,赵来阔,毛绍冉,
申请(专利权)人:河南理工大学,
类型:发明
国别省市:河南,41
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