逆变器输出电能质量适应性控制方法技术

本发明专利技术提供了一种逆变器输出电能质量适应性控制方法

【技术实现步骤摘要】
逆变器输出电能质量适应性控制方法、装置和计算机设备


[0001]本专利技术涉及电力系统
，具体而言，涉及一种逆变器输出电能质量适应性控制方法
、
装置和计算机设备
。

技术介绍

[0002]逆变器是一种电子设备，逆变器通过采用适当的电路拓扑和控制方法，可将直流电源的电压和频率进行转换，以生成与接入电网电压和频率相匹配的交流电，逆变器在可再生能源应用
、
电力传输和分配
、
不间断电源以及家庭和商业电力系统中都具有广泛的应用
。
[0003]由于逆变器常常用于供电给非线性负载，如电力电子设备
、
电机等，这些非线性负载会引入谐波和干扰，导致逆变器输出的电能质量下降，同时，目前一些传统的控制算法可能不适应于复杂的电能质量要求，例如电压
、
频率的精准控制和快速响应能力等，也造成了逆变器输出电能质量下降
。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的问题是如何减少谐波和干扰，并改善控制算法，以提升逆变器输出电能质量
。
[0005]为解决上述问题，本专利技术提供一种逆变器输出电能质量适应性控制方法，包括：获取电网状态参数和输出负载特性数据，其中，所述电网状态参数包括电压值
、
电流值
、
频率值和谐波含量，所述输出负载特性数据包括电流谐波成分和功率因数；根据所述电网状态参数得到电网状态监测结果，根据所述输出负载特性数据得到负载特性分析结果；根据所述电网状态监测结果和所述负载特性分析结果得到适应性控制策略；根据预设的自适应控制算法和所述适应性控制策略进行控制参数调节；获取电能质量参数，根据所述电能质量参数判断适应性控制效果，若所适应性控制效果达到预设控制效果，则停止控制参数调节；若所述适应性控制效果未达到所述预设控制效果，则调整所述适应性控制策略，再次进行控制参数调节，直至达到所述预设控制效果
。
[0006]与现有技术相比：本专利技术通过对电网状态参数和输出负载特性数据获取，判断电网状态和负载特性，生成电网状态监测结果和负载特性分析结果，通过对电网和负载性进行分析，针对电网状态和负载特性进行逆变器输出电能质量适应性控制，为了更全面的进行调整，对应生成适应性控制策略，再结合预设的自适应控制算法，提升精准控制的同时，缩短数据计算时间，提升快速响应能力，最后，通过获取电能质量参数来判断适应性控制效果，即通过调节，是否达到所需的效果（预设控制效果），通过对适应性控制效果的判断，能清楚地反映出调节后的电网状态和负载特性，避免一次调节效果不佳，以及重复调节的电网波动，每次调节都进行检验，直到达到预设控制效果，通过本专利技术将影响逆变器输出电能
质量的电压值
、
电流值
、
频率值
、
谐波和功率因数都考虑到，分别从电网和负载特性两方面基础数据出发，进行全局考虑，通过适应性控制策略对其进行调整，再加以算法辅助，提升了逆变器输出电能质量，通过本专利技术的分析和控制，可以使逆变器能够在不同的工况和负载要求下，提供高质量
、
稳定可靠的电能输出
。
[0007]可选地，所述根据所述电网状态参数得到电网状态监测结果，包括：分别对所述电网状态参数中的所述电压值
、
所述电流值
、
所述频率值和所述谐波含量进行处理，判断所述电压值是否超出预设电压标准范围，若是，则生成电压负状态反馈；判断所述电流值是否大于额定电流值，若是，则生成电流负状态反馈；判断所述频率值是否超出预设频率标准范围，若是，则生成频率负状态反馈；判断所述谐波含量是否大于预设谐波含量阈值，若是，则生成谐波污染负状态反馈；若存在所述电压负状态反馈
、
所述电流负状态反馈
、
所述频率负状态反馈和所述谐波污染负状态反馈中的至少一者，则生成显示电网状态异常的所述电网状态监测结果；若不存在所述电压负状态反馈
、
所述电流负状态反馈
、
所述频率负状态反馈和所述谐波污染负状态，则生成显示电网状态正常的所述电网状态监测结果
。
[0008]可选地，所述根据所述输出负载特性数据得到负载特性分析结果，包括：分别对所述输出负载特性数据中的所述电流谐波成分和所述功率因数进行处理；当所述电流谐波成分中存在谐波电流，则生成谐波污染分析反馈；当所述功率因数小于预设功率因数阈值，则功率因数分析反馈；根据所述谐波污染分析反馈和所述功率因数分析反馈，得到所述负载特性分析结果
。
[0009]可选地，所述根据所述电网状态监测结果和所述负载特性分析结果得到适应性控制策略，包括：当所述电网状态监测结果显示所述电网状态异常时，结合所述负载特性分析结果，生成所述适应性控制策略；所述适应性控制策略包括电压控制策略
、
电流控制策略
、
频率控制策略和负载特性控制策略，其中，所述电压控制策略包括电压限制控制和无功功率控制，所述电压限制控制通过调节输出功率或电流，以维持电压稳定；所述无功功率控制通过调节无功功率的输入，以维持电压稳定；所述电流控制策略包括输出电流控制，所述输出电流控制用于维持电流稳定；所述频率控制策略包括输出功率控制和频率响应控制，所述输出功率控制用于维持电网稳定；所述频率响应控制通过调节输出功率，以维持电网频率稳定；所述负载特性控制策略包括功率因数控制和谐波控制，所述功率因数控制通过调节无功功率，以改善功率因数；所述谐波控制通过对输出电流进行滤波处理，以维持电网和负载的稳定
。
[0010]可选地，所述自适应控制算法包括：
，
[0011]式中，表示第次生成的偏差参数，表示比例系数，表示时间常数，表示采样时间，表示第次被控对象采样结果与设定值之间的偏差，表示第次被控对象采样结果与设定值之间的偏差
。
[0012]可选地，所述根据预设的自适应控制算法和所述适应性控制策略进行控制参数调节，包括：通过所述适应性控制策略，分别对所述电压值
、
所述电流值
、
所述频率值和所述谐波含量进行控制参数调节，通过所述预设的自适应控制算法对调节后的所述电压值
、
所述电流值
、
所述频率值和所述谐波含量进行偏差参数调节，其中，根据所述电压值和预设电压标准范围，得到电压调节值，根据所述电压调节值进行所述电压限制控制和所述无功功率控制，通过调节输出功率或电流，以及调节无功功率的输入，使所述电压值处于所述预设电压标准范围内；当所述电流值大于额定电流值时，通过所述输出电流控制通过限制输出电流的大小，使所述电流值小于额定电流值；当所述频率值超出预设频率标准范围时，通过所述输出功率控制和所述频率响应控制，调整输出功率，并调整输出周期和频率，使所述频率值处于所述预设频率标准范围；当所述谐波含量大于预设谐波含量阈值时，通过所述功率因数控制和所述谐波控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种逆变器输出电能质量适应性控制方法，其特征在于，包括：获取电网状态参数和输出负载特性数据，其中，所述电网状态参数包括电压值
、
电流值
、
频率值和谐波含量，所述输出负载特性数据包括电流谐波成分和功率因数；根据所述电网状态参数得到电网状态监测结果，根据所述输出负载特性数据得到负载特性分析结果；根据所述电网状态监测结果和所述负载特性分析结果得到适应性控制策略；根据预设的自适应控制算法和所述适应性控制策略进行控制参数调节；获取电能质量参数，根据所述电能质量参数判断适应性控制效果，若所适应性控制效果达到预设控制效果，则停止控制参数调节；若所述适应性控制效果未达到所述预设控制效果，则调整所述适应性控制策略，再次进行控制参数调节，直至达到所述预设控制效果
。2.
根据权利要求1所述的逆变器输出电能质量适应性控制方法，其特征在于，所述根据所述电网状态参数得到电网状态监测结果，包括：分别对所述电网状态参数中的所述电压值
、
所述电流值
、
所述频率值和所述谐波含量进行处理，判断所述电压值是否超出预设电压标准范围，若是，则生成电压负状态反馈；判断所述电流值是否大于额定电流值，若是，则生成电流负状态反馈；判断所述频率值是否超出预设频率标准范围，若是，则生成频率负状态反馈；判断所述谐波含量是否大于预设谐波含量阈值，若是，则生成谐波污染负状态反馈；若存在所述电压负状态反馈
、
所述电流负状态反馈
、
所述频率负状态反馈和所述谐波污染负状态反馈中的至少一者，则生成显示电网状态异常的所述电网状态监测结果；若不存在所述电压负状态反馈
、
所述电流负状态反馈
、
所述频率负状态反馈和所述谐波污染负状态，则生成显示电网状态正常的所述电网状态监测结果
。3.
根据权利要求1所述的逆变器输出电能质量适应性控制方法，其特征在于，所述根据所述输出负载特性数据得到负载特性分析结果，包括：分别对所述输出负载特性数据中的所述电流谐波成分和所述功率因数进行处理；当所述电流谐波成分中存在谐波电流，则生成谐波污染分析反馈；当所述功率因数小于预设功率因数阈值，则功率因数分析反馈；根据所述谐波污染分析反馈和所述功率因数分析反馈，得到所述负载特性分析结果
。4.
根据权利要求1至3任一项所述的逆变器输出电能质量适应性控制方法，其特征在于，所述根据所述电网状态监测结果和所述负载特性分析结果得到适应性控制策略，包括：当所述电网状态监测结果显示所述电网状态异常时，结合所述负载特性分析结果，生成所述适应性控制策略；所述适应性控制策略包括电压控制策略
、
电流控制策略
、
频率控制策略和负载特性控制策略，其中，所述电压控制策略包括电压限制控制和无功功率控制，所述电压限制控制通过调节输出功率或电流，以维持电压稳定；所述无功功率控制通过调节无功功率的输入，以维持电压稳定；所述电流控制策略包括输出电流控制，所述输出电流控制用于维持电流稳定；所述频率控制策略包括输出功率控制和频率响应控制，所述输出功率控制用于维持电
网稳定；所述频率响应控制通过调节输出功率，以维持电网频率稳定；所述负载特性控制策略包括功率因数控制和谐波控制，所述功率因数控制通过调节无功功率，以改善功率因数；所述谐波控制通过对输出电流进行滤波处理，以维持电网和负载的稳定
。5.
根据权利要求4所述的逆变器输出电能质量适应性控制方法，其特征在于，所述自适应控制算法包括：，式中，表示第次生成的偏差参数，表示比例系数，表示时间常数，表示采样时间，表示第次被控对象采样结果与设定值之间的偏差，表示第次被控对象采样结果与设定值之间的偏差<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李凯鹏，王云葛，胡奕蕾，吴仁光，张文雯，史海勇，邵志斌，马强，李蓉，陈磊，王坚，文世挺，冯宇杰，董东，奚亮亮，李敏，邬家伟，
申请(专利权)人：象山电力实业有限公司国网浙江省电力有限公司宁波供电公司，
类型：发明
国别省市：