一种负序电流综合补偿的控制方法技术

本申请涉及一种负序电流综合补偿的控制方法。所述方法包括：协调控制器采集电能质量考核点的三相电压、各补偿装置的三相电流以及待补偿负荷的三相电流；对电能质量考核点的三相电压进行正负序分解，并对正序电压进行锁相，得到正序电压的相位；对待补偿负荷的三相电流进行正负序分解，并基于正序电压的相位，通过坐标变换得到负序电流的实时分量；根据负序电流和控制参考值，得到并输出负序电流指令；补偿装置采集其接入点的三相电压，并结合负序电流指令，计算得到三相电流指令，输出指定的三相电流至电能质量考核点。采用本方法能够补偿负序电流，通过集中补偿降低补偿装置的成本和占地，提高补偿装置的利用率。提高补偿装置的利用率。提高补偿装置的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种负序电流综合补偿的控制方法


[0001]本申请涉及电力电子控制
，特别是涉及一种负序电流综合补偿的控制方法。

技术介绍

[0002]在电网中存在较大的待补偿负荷，比如矿热炉、电弧炉和电气化铁路等，待补偿负荷会在工作过程中产生较大的负序电流。由于这些负荷的工作不稳定，其产生的负序电流的幅值和相位也会发生变化，这会对电网中用电设备的正常运行造成较大的影响，比如会导致三相线路的功率传输失衡，降低线路的输送容量，或者导致电机振动加大、发热严重、寿命缩短以及跳闸等后果。
[0003]为了尽可能的减小负序电流的流通路径，缩小负序电流影响的范围，负序电流的补偿与无功补偿一样，采用“分层分区，就地补偿”的原则，即令补偿设备与被补偿的负序电流源的电气距离尽可能小。但实际上，当待补偿负荷的种类或数量较多时，如果依然采用这种“分布式”补偿的方式，会极大地增加补偿设备的投资和占地，且各补偿设备的利用率比较低，多套补偿设备之间还可能会存在谐振的风险。

技术实现思路

[0004]基于此，提供一种负序电流综合补偿的控制方法，采用集中补偿的方式，采用多套大容量补偿装置对接入考核点的负序电流进行集中补偿，以降低补偿装置的成本和占地，提高补偿装置的利用率。
[0005]一方面，提供一种负序电流综合补偿的控制方法，所述方法包括：
[0006]S1，协调控制器实时采集电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)、各补偿装置的三相电流(i
Ca
，i
Cb
，i
Cc
)以及待补偿负荷的三相电流(i
La
，i
Lb
，i
Lc
)；
[0007]S2，所述协调控制器对所述电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)进行正负序分解，得到正序电压，并对所述正序电压进行锁相，得到所述正序电压的实时相位
[0008]S3，所述协调控制器对所述待补偿负荷的三相电流(i
La
，i
Lb
，i
Lc
)进行正负序分解，并基于所述正序电压的相位通过坐标变换得到负序电流的实时dq分量，根据所述负序电流的实时dq分量，得到所述负序电流的幅值i
m
和相位
[0009]S4，所述协调控制器根据当前的所述负序电流和预设的控制参考值i
ref
，采用开环和闭环的控制方式，得到负序电流指令
[0010]S5，所述协调控制器实时监视各补偿装置的状态，并按照所述各补偿装置的状态和预设的补偿原则，实时输出所述负序电流指令至所述各补偿装置；
[0011]S6，补偿装置实时采集其接入点的三相电压，并结合所述协调控制器输出的所述负序电流指令，计算得到三相电流指令将所述三相电流指令输入三个闭环控制模块，进行各相电流的相互解耦，并通过分相控制
输出与所述三相电流指令对应的三相电流至所述电能质量考核点。
[0012]在其中一个实施例中，所述待补偿负荷至少包括一路，当所述待补偿负荷为两路或两路以上时，统一各路所述待补偿负荷的电流极性，并根据各路所述待补偿负荷的合电流，得到所述待补偿负荷的三相电流。
[0013]在其中一个实施例中，所述协调控制器对所述电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)进行正负序分解，得到正序电压的步骤包括：
[0014]所述协调控制器对所述电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)进行三相静止坐标到两相静止坐标的变换，得到两相静止坐标系下的电压分量(u
α
，u
β
)；
[0015]对所述两相静止坐标系下的电压分量(u
α
，u
β
)及其相位φu进行两相静止坐标到两相旋转坐标的变换，并经过低通滤波，得到两相旋转坐标系下的正序电压的dq分量(u
dp
，u
qp
)。
[0016]在其中一个实施例中，对所述正序电压进行锁相，得到所述正序电压的相位的步骤包括：
[0017]通过闭环控制，将所述两相旋转坐标系下的正序电压的uqp分量控制为零，得到锁相环输出的所述正序电压的相位
[0018]在其中一个实施例中，所述协调控制器对所述待补偿负荷的三相电流(i
La
，i
Lb
，i
Lc
)进行正负序分解，并基于所述正序电压的相位通过坐标变换得到负序电流的dq分量的步骤包括：
[0019]所述坐标变换为派克变换，其中，通过所述派克变换得到所述负序电流的dq分量的数学表达为：
[0020][0021]其中，i
Ld
为所述负序电流的d轴分量，i
Lq
为所述负序电流的q轴分量，为所述正序电压的相位，i
La
、i
Lb
和i
Lc
分别为所述待补偿负荷的三相电流的各相电流。
[0022]在其中一个实施例中，根据所述负序电流的dq分量，得到所述负序电流的幅值u
m
和相位步骤的数学表达为：
[0023][0024]其中，i
m
为所述负序电流的幅值，为所述负序电流的相位，i
Ld
为所述负序电流的d轴分量，i
Lq
为所述负序电流的q轴分量。
[0025]在其中一个实施例中，所述协调控制器根据所述负序电流和预设的控制参考值i
ref
，采用开环和闭环的控制方式，得到负序电流指令的步骤包括：
[0026]所述负序电流指令的相位值与所述负序电流的相位值相反，其数学表达为：
[0027][0028]其中，为所述负序电流指令的相位值，为所述负序电流的相位值。
[0029]在其中一个实施例中，所述协调控制器根据所述负序电流和预设的控制参考值i
ref
，采用开环和闭环的控制方式，得到负序电流指令的步骤还包括：
[0030]采用PI闭环控制方式，根据所述负序电流指令的幅值与所述补偿装置输出的三相电流的幅值，得到差值，对所述差值的比例和积分进行线性组合，得到控制量，根据所述控制量，对所述负序电流指令的幅值进行修正。
[0031]在其中一个实施例中，所述补偿装置的状态包括：当前的运行状态、当前补偿的所述负序电流大小和当前的补偿能力范围。
[0032]在其中一个实施例中，补偿装置采集其接入点的三相电压，并结合所述协调控制器输出的所述负序电流指令，计算得到三相电流指令的步骤包括：
[0033]通过锁相环得到所述接入点的三相电压的相位根据所述接入点的三相电压的相位，修正所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负序电流综合补偿的控制方法，其特征在于，所述方法包括：S1，协调控制器实时采集电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)、各补偿装置的三相电流(i
Ca
，i
Cb
，i
Cc
)以及待补偿负荷的三相电流(i
La
，i
Lb
，i
Lc
)；S2，所述协调控制器对所述电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)进行正负序分解，得到正序电压，并对所述正序电压进行锁相，得到所述正序电压的实时相位S3，所述协调控制器对所述待补偿负荷的三相电流(i
La
，i
Lb
，i
Lc
)进行正负序分解，并基于所述正序电压的相位通过坐标变换得到负序电流的实时dq分量，根据所述负序电流的实时dq分量，得到所述负序电流的幅值i
m
和相位S4，所述协调控制器根据当前的所述负序电流和预设的控制参考值i
ref
，采用开环和闭环的控制方式，得到负序电流指令S5，所述协调控制器实时监视各补偿装置的状态，并按照所述各补偿装置的状态和预设的补偿原则，实时输出所述负序电流指令至所述各补偿装置；S6，补偿装置实时采集其接入点的三相电压，并结合所述协调控制器输出的所述负序电流指令，计算得到三相电流指令将所述三相电流指令输入三个闭环控制模块，进行各相电流的相互解耦，并通过分相控制输出与所述三相电流指令对应的三相电流至所述电能质量考核点。2.根据权利要求1所述的负序电流综合补偿的控制方法，其特征在于，所述待补偿负荷至少包括一路，当所述待补偿负荷为两路或两路以上时，统一各路所述待补偿负荷的电流极性，并根据各路所述待补偿负荷的合电流，得到所述待补偿负荷的三相电流。3.根据权利要求1所述的负序电流综合补偿的控制方法，其特征在于，所述协调控制器对所述电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)进行正负序分解，得到正序电压的步骤包括：所述协调控制器对所述电能质量考核点的三相电压(u
a
，u
b
，u
c
)进行三相静止坐标到两相静止坐标的变换，得到两相静止坐标系下的电压分量(u
α
，u
β
)；对所述两相静止坐标系下的电压分量(u
α
，u
β
)及其相位φu进行两相静止坐标到两相旋转坐标的变换，并经过低通滤波，得到两相旋转坐标系下的正序电压的dq分量(u
dp
，u
qp
)。4.根据权利要求3所述的负序电流综合补偿的控制方法，其特征在于，对...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐思佳，杨华，陈涛，林日明，陈辉，尹雪梅，梅强，罗威，张绪文，张磊，张成宇，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：