本发明专利技术涉及一种基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置。本发明专利技术主要是解决现有功角补偿装置存在的交流调节控制量谐波分量大、精确度差精、速度慢和易对静态稳定的精确控制产生误操作的技术难点。本发明专利技术采用的技术方案是：基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置，它包括微电网侧降压变压器T1、二极管整流电路、微电网侧参数检测电路、IGBT开关PWM驱动电路和大电网侧参数检测电路，其中：它还包括串联功角补偿变压器T2、直流系统检测控制电路、智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路、功角偏移计算电路、IGBT开关电路和输电线路稳定类型判别电路，根据ΔP(t)、ΔPb(t)、Δα(t)值判别输电线路静态或暂态稳定状况，决策控制IGBT开关电路。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置。本专利技术主要是解决现有功角补偿装置存在的交流调节控制量谐波分量大、精确度差精、速度慢和易对静态稳定的精确控制产生误操作的技术难点。本专利技术采用的技术方案是：基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置，它包括微电网侧降压变压器T1、二极管整流电路、微电网侧参数检测电路、IGBT开关PWM驱动电路和大电网侧参数检测电路，其中：它还包括串联功角补偿变压器T2、直流系统检测控制电路、智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路、功角偏移计算电路、IGBT开关电路和输电线路稳定类型判别电路，根据ΔP(t)、ΔPb(t)、Δα(t)值判别输电线路静态或暂态稳定状况，决策控制IGBT开关电路。【专利说明】基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置
本专利技术涉及一种基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置，它属于一种微电网与大电网之间经输电线路智能柔性传输有功功率的功角补偿装置。
技术介绍
在以新能源组成的微电网与大电网经输电线路传输有功功率的过程中，若输电线路中出现小扰动会呈现静态稳定问题，为解决静态稳定问题需要对线路中功角补偿装置的相应开关进行迅速、精确的操作，以使有功功率传输的功角运行特性曲线运行在初始静态工作点上；若输电线路出现故障会呈现暂态稳定问题，为解决故障暂态稳定问题需要对输电线路中功角补偿装置的相应开关进行快速的操作，以使有功功率传输的功角运行特性曲线为满足输电线路极限稳定要求，在有功功率传输的功角运行特性曲线达到极限切除角之前完成功角补偿装置相应开关的操作。在传统的有功功率传输的功角运行特性曲线的功角补偿装置中，多采用可控硅整流器(SCR)或可关断的可控硅整流器(GTO)进行调节，此功角补偿装置获得的交流调节控制量谐波分量大，精确度差，易对静态稳定的精确控制产生误操作；另外，传统的功角补偿装置中基于SCR或GTO开关的调节速度慢，在输电线路发生暂态故障时，有功功率传输的功角运行特性曲线上故障切除角有可能超过极限切除角，使系统失去暂态稳定，不能满足输电线路稳定运行的实时控制要求，因此，在有功功率传输的功角运行特性曲线运行在接近稳定极限状态时，由于速度慢、精确度差，传统的功角补偿装置易对微电网与大电网之间输电线路的稳定运行造成潜在或直接失去稳定的威胁。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有功角补偿装置存在的交流调节控制量谐波分量大、精确度差精、速度慢和易对静态稳定的精确控制产生误操作的技术难点，提供一种能提高系统的静态稳定性、提高系统的暂态稳定性、精确度高和速度快的基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置。本专利技术为解决上述技术难点而采用的技术方案是:基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置，它包括微电网侧降压变压器T1、二极管整流电路、微电网侧参数检测电路、IGBT开关PWM驱动电路和大电网侧参数检测电路，其中:它还包括串联功角补偿变压器T2、直流系统检测控制电路、智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路、功角偏移计算电路、IGBT开关电路和输电线路稳定类型判别电路，微电网侧降压变压器T1原边线圈T11的正极与微电网侧母线S点和微电网侧参数检测电路的左侧输入/输出口 I/O连接，微电网侧降压变压器T1原边线圈T11的负极与地相连，微电网侧降压变压器T1副边线圈T12的正极与二极管整流电路的交流入口端的正极相连，微电网侧降压变压器T1副边线圈T12的负极与二极管整流电路的交流入口端的负极相连；二极管整流电路的直流输出端的正极与直流系统检测控制电路中电感L1的正极相连，二极管整流电路的直流输出端的负极与直流系统检测控制电路中直流电容Cd的负极和IGBT开关电路的左下端相连，二极管整流电路的检测端与智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的左端输入/输出口 I/o相连；微电网侧参数检测电路的左端输入/输出口 I/O在微电网侧母线S点与t时刻微电网侧电源向量的正极相连，微电网侧参数检测电路右端上侧输入/输出口 I/O与智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的左下端输入/输出口 I/o相连，微电网侧参数检测电路右端下侧输入/输出口 I/O与功角偏移计算电路计算左端输入/输出口 I/O相连；直流系统检测控制电路由电感L1、电感L2和直流电容Cd组成，电感L1的正极与二极管整流电路的直流输出端的正极相连，电感L1的负极与直流电容Cd的正极和电感L2的正极相连；电感L2的负极与IGBT开关电路的左侧正极相连，直流电容Cd的负极与二极管整流电路的直流输出端的负极和IGBT开关电路的左侧负极相连，电感L1中的电流Iu (t)、电感L2中的电流L2 (t)，直流电容Cd上的电压Vd⑴被取出后送入智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路上端输入/输出口 I/O ;智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的左端输入/输出口 I/O与二极管整流电路的检测端相连，实时检测二极管的开关状态及发热程度，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的右上端输入/输出口 I/O与IGBT开关PWM驱动电路的左端输入口相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的右下端输入/输出口 I/O与输电线路稳定类型判别电路的左端输入/输出口 I/O相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的下端左侧输入/输出口 I/O与微电网侧参数检测电路的右端输入/输出口 I/O相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的下端中间输入/输出口 I/o与功角偏移计算电路的上端输入/输出口 I/O相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路的下端右侧输入/输出口 I/O与大电网侧参数检测电路的左端输入/输出口 I/O相连；智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路在 t 时刻计算 P ⑴，P (t-Ι)，Λ P (t) =P (t) -P (t-1)，Pb (t)，Pb (t-1)，Δ Pb (t) =Pb (t) -Pb (t-1)和Λα (t) = a (t)-a (t_l)，并做开关驱动决策；其中P (t)是t时刻微电网向大电网输送的用于静态稳定分析的有功功率，P (t-1)是t-1时刻微电网向大电网输送的用于静态稳定分析的有功功率，Pb(t)是t时刻微电网向大电网输送的用于暂态稳定分析的有功功率，Pb(t-Ι)是t-1时刻微电网向大电网输送的用于暂态稳定分析的有功功率，功角偏移a (t)是t时刻功角运行特性曲线在原始工作点δ (t)增大或减小而产生的功角偏移角度,功角偏移a (t-1)是t-1时刻功角运行特性曲线在原始工作点δ (t-1)增大或减小而产生的功角偏移角度；AP(t)是t时刻P(t)与t-Ι时刻P(t-l)之间的差值，APb(t)是t时刻Pb (t)与t-Ι时刻Pb (t-Ι)之间的差值，Λ a (t)是t时刻a⑴与t_l时刻a (t-1)之间的差值，计算获得的AP(t)、APb(t)、Δ a (t)值被送入输电线路稳定类型判别电路中，根据AP(t)、APb(t)、Δ a (t)值判别输电线路静态或暂态稳定状况，决策控制IGBT开关电路；功角偏移计算电路的左端输入/输出口 I/O与微电网侧参数检测电路的右端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于IGBT开关微电网与大电网智能传输功角补偿装置，它包括微电网侧降压变压器T1、二极管整流电路（1）、微电网侧参数检测电路（2）、IGBT开关PWM驱动电路（7）和大电网侧参数检测电路（9），其特征是：它还包括串联功角补偿变压器T2、直流系统检测控制电路（3）、智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）、功角偏移计算电路（5）、IGBT开关电路（6）和输电线路稳定类型判别电路（8），微电网侧降压变压器T1原边线圈T11的正极与微电网侧母线S点和微电网侧参数检测电路（2）的左侧输入/输出口I/O连接，微电网侧降压变压器T1原边线圈T11的负极与地相连，微电网侧降压变压器T1副边线圈T12的正极与二极管整流电路（1）的交流入口端的正极相连，微电网侧降压变压器T1副边线圈T12的负极与二极管整流电路（1）的交流入口端的负极相连；二极管整流电路（1）的直流输出端的正极与直流系统检测控制电路（3）中电感L1的正极相连，二极管整流电路（1）的直流输出端的负极与直流系统检测控制电路（3）中直流电容Cd的负极和IGBT开关电路6的左下端相连，二极管整流电路（1）的检测端与智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的左端输入/输出口I/O相连；微电网侧参数检测电路（2）的左端输入/输出口I/O在微电网侧母线S点与t时刻微电网侧电源向量的正极相连，微电网侧参数检测电路（2）右端上侧输入/输出口I/O与智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的左下端输入/输出口I/O相连，微电网侧参数检测电路（2）右端下侧输入/输出口I/O与功角偏移计算电路计算（5）左端输入/输出口I/O相连；直流系统检测控制电路（3）由电感L1、电感L2和直流电容Cd组成，电感L1的正极与二极管整流电路（1）的直流输出端的正极相连，电感L1的负极与直流电容Cd的正极和电感L2的正极相连；电感L2的负极与IGBT开关电路（6）的左侧正极相连，直流电容Cd的负极与二极管整流电路（1）的直流输出端的负极和IGBT开关电路（6）的左侧负极相连，电感L1中的电流IL1(t)、电感L2中的电流IL2(t)，直流电容Cd上的电压Vd(t)被取出后送入智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）上端输入/输出口I/O；智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的左端输入/输出口I/O与二极管整流电路（1）的检测端相连， 实时检测二极管的开关状态及发热程度，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的右上端输入/输出口I/O与IGBT开关PWM驱动电路（7）的左端输入口相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的右下端输入/输出口I/O与输电线路稳定类型判别电路（8）的左端输入/输出口I/O相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的下端左侧输入/输出口I/O与微电网侧参数检测电路（2）的右端输入/输出口I/O相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的下端中间输入/输出口I/O与功角偏移计算电路（5）的上端输入/输出口I/O相连，智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）的下端右侧输入/输出口I/O与大电网侧参数检测电路（9）的左端输入/输出口I/O相连；智能柔性传输功角补偿装置DSP控制器电路（4）在t时刻计算P(t)，P(t?1)，ΔP(t)=P(t)?P(t?1)，Pb(t)，Pb(t?1)，ΔPb(t)=Pb(t)?Pb(t?1)和Δα(t)=α(t)?α(t?1)，并做开关驱动决策；其中P(t)是t时刻微电网向大电网输送的用于静态稳定分析的有功功率，P(t?1)是t?1时刻微电网向大电网输送的用于静态稳定分析的有功功率，Pb(t)是t时刻微电网向大电网输送的用于暂态稳定分析的有功功率，Pb(t?1)是t?1时刻微电网向大电网输送的用于暂态稳定分析的有功功率，功角偏移α(t)是t时刻功角运行特性曲线在原始工作点δ(t)增大或减小而产生的功角偏移角度，功角偏移α(t?1)是t?1时刻功角运行特性曲线在原始工作点δ(t?1)增大或减小而产生的功角偏移角度；ΔP(t)是t时刻P(t)与t?1时刻P(t?1)之间的差值，ΔPb(t)是t时刻Pb(t)与t?1时刻Pb(t?1)之间的差值，Δα(t)是t时刻α(t)与t?1时刻α(t?1)之间的差值，计算获得的ΔP(t)、ΔPb(t)、Δα(t)值被送入输电线路稳定类型判别电路（8）中，根据ΔP(t)、ΔPb(t)、Δα(t)值判别输电线路静态或暂态稳定状况，决策控制IGBT开关电...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑德化，孙雁卿，李刚菊，王世杰，杨文元，范莉平，刘丽娟，赵永强，
申请(专利权)人：山西合创电力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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