一种无谐波检测的并联型电能质量调节器控制方法技术

本发明专利技术涉及一种无谐波检测的并联型电能质量调节器控制方法，主电路仅由1个三相LCL滤波器和1个三相IGBT逆变桥构成，接在三相电网输出端，三相IGBT逆变桥由三相IGBT桥和直流侧电容构成，不需要通过复杂的检测算法对负载电流中的谐波、负序和不平衡进行检测，只需要对负载电流进行采样，利用直流侧稳压电流指令抵消了负载电流中的有功电流成分，得到了谐波、负序和不平衡电流指令。省去了复杂的检测算法，避免了检测算法引起的误差和延时，提高了动态响应速度，同时节省了控制芯片的资源，提高了经济性，与现有的有源电力滤波器、静止无功发生器、静止同步补偿器相比均有一定的优势，具有一定实用价值和应用前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，主电路仅由1个三相LCL滤波器和1个三相IGBT逆变桥构成，接在三相电网输出端，三相IGBT逆变桥由三相IGBT桥和直流侧电容构成，不需要通过复杂的检测算法对负载电流中的谐波、负序和不平衡进行检测，只需要对负载电流进行采样，利用直流侧稳压电流指令抵消了负载电流中的有功电流成分，得到了谐波、负序和不平衡电流指令。省去了复杂的检测算法，避免了检测算法引起的误差和延时，提高了动态响应速度，同时节省了控制芯片的资源，提高了经济性，与现有的有源电力滤波器、静止无功发生器、静止同步补偿器相比均有一定的优势，具有一定实用价值和应用前景。【专利说明】
本专利技术涉及一种电能质量技术，特别涉及。
技术介绍
静重式扭矩标准装置是以砝码的重力作为标准力值，直接或经过一定的杠杆机构放大后，通过力臂杠杆的作用产生标准力矩。对于高精度小扭矩标准装置而言，微小的声波、空气流动、地面震动都会影响其测量精度。因而如何防止外界环境对其影响，是实现高精度的必备条件。本专利提供了一种可实现的防震技术用于解决上述问题。不同于以往常用的防震沟设计，本专利设计能更有效、更为全面的防止由微小的声波、空气流动、地面震动等因素引起的震动问题。
技术实现思路
本专利技术是针对谐波、无功的检测算法复杂、并导致误差的问题，提出，本专利技术不需要对谐波进行检测，省去了复杂的检测算法，避免了检测算法引起的误差和延时，提高了动态响应速度，同时节省了控制芯片的资源，提高了经济性。本专利技术拓扑结构简单，控制方法易于实现，无需检测谐波就能同时补偿谐波、无功和不平衡，与现有的有源电力滤波器、静止无功发生器、静止同步补偿器相比均有一定的优势，具有一定实用价值和应用前景。本专利技术的技术方案为:，主电路包括I个三相LCL滤波器和I个三相IGBT逆变桥，三相电网和非线性负载连接，三相电网输出接三相LCL滤波器一端，三相LCL滤波器另一端接三相IGBT逆变桥，三相IGBT逆变桥由三相IGBT桥和直流侧电容构成，所述三相IGBT桥采用双环控制，即直流侧电压外环和电流内环控制，直流侧电压给定P:与直流侧电压反馈Vde之差经过PI调节后为直流电压环输出，直流电压环输出与电源基波有功相位sincot的乘积为直流稳压有功指令G ,直流侧稳压电流指令G与负载电流；￡之和作为电流内环的补偿指令?:,电流内环补偿指令广与反馈电流之差经过PI调节器产生PWM波驱动IGBT工作。本专利技术的有益效果在于:本专利技术无谐波检测的并联型电能质量调节器控制方法，拓扑结构简单=PPQC (并联型电能质量调节器)拓扑仅由LCL滤波器和三相IGBT逆变桥构成；控制方便，不需要对负载进行谐波、无功和不平衡检测，避免了复杂的检测算法，节省了控制芯片资源；动态响应速度快，能快速跟踪调节负载电能质量，适合应用在电能质量快速跳变的恶劣用电环境；与负载并联运行，易于投入切除，不影响负载供电，与现有的APF、SVG, STATC0M相比都有一定的优势。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术无谐波检测的并联型电能质量调节器主电路结构示意图； 图2为现有的并联型电能质量调节器控制结构图； 图3为直流侧电压控制结构图； 图4为负载有功电流k作为扰动直流侧电压控制结构图； 图5为本专利技术将负载有功电流％作为扰动得到控制结构图； 图6为本专利技术无谐波检测的并联型电能质量调节器控制结构图； 图7为本专利技术稳态仿真波形图； 图8为本专利技术动态仿真波形图。【具体实施方式】如图1所示无谐波检测的并联型电能质量调节器主电路结构示意图，图中无谐波检测的PPQC连接在三相电网和非线性负载之间，其主电路包括:I个三相LCL滤波器和I个三相IGBT逆变桥。LCL滤波器，其中一端与电网相接，另一端与三相IGBT逆变桥相连；其参数取决于电压源型PWM变换器的开关频率，LCL的谐振频率一般选为开关频率的1/5。三相IGBT逆变桥由三相IGBT桥和直流侧电容构成。IGBT的容量由PPQC的容量决定的，由于谐波的叠加效应，IGBT的额定电流一般取PPQC额定电流的三倍。直流侧电容的电容值由电网的不平衡度和PPQC的容量决定的，直`流侧电容电容值越大，直流侧波动越小，补偿效果越好，但出于经济性考虑，要选择一个适中的容值。通过稳压控制使直流侧电压稳定一个定值，其值一般为2倍于电网电压，三相IGBT桥根据驱动信号开通和关断，产生相应的电压，电压与电网电压在LCL滤波器上产生相应的补偿电流，达到调节电能质量的目的。图2是PPQC现有的控制结构图。其中，es为电网电压；is为电网电流；&为负载电流，分为两部分，有功电流Iip，谐波和无功电流Ilc 为直流稳压有功指令；1:和I分别为电流内环补偿指令和PPQC补偿电流；?ζ和Fih分别为直流侧电压给定和直流侧电压反馈。PPQC现有控制采用双环控制，即直流侧电压外环和电流内环。直流侧电压外环保证直流侧电压稳定，电流内环能够及时跟踪电流信号，提高动态响应速度。通过谐波无功检测算法从负载电流i￡中检测出负载谐波和无功电流|& ,直流电压环输出与电源基波有功相位Sincot的乘积为直流稳压有功指令?: , Zlc和1;之和作为电流内环补偿指令?:,电流内环补偿指令?与反馈电流I,之差经过PI调节器产生PWM波驱动IGBT工作，实现电能质量调节器的功能。直流侧电压控制结构如图3所示，其中Ge(S)为PI控制器的传递函数，Gi(S)为电流环的闭环传递函数，Fpe为直流侧稳态电压，C为直流侧电容值。把负载有功电流4作为扰动，那么直流侧电压控制结构图变为图4所示，可以得到直流侧电压ft对扰动％的响应:【权利要求】1.，其特征在于，主电路包括I个三相LCL滤波器和I个三相IGBT逆变桥，三相电网和非线性负载连接，三相电网输出接三相LCL滤波器一端，三相LCL滤波器另一端接三相IGBT逆变桥，三相IGBT逆变桥由三相IGBT桥和直流侧电容构成，所述三相IGBT桥采用双环控制，即直流侧电压外环和电流内环控制，直流侧电压给定C与直流侧电压反馈之差经过PI调节后为直流电压环输出，直流电压环输出与电源基波有功相位sincot的乘积为直流稳压有功指令G，直流侧稳压电流指令< 与负载电流;￡之和作为电流内环的补偿指令I':,电流内环补偿指令与反馈电流之差经 过PI调节器产生PWM波驱动IGBT工作。【文档编号】H02J3/01GK103762597SQ201410054397【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2014年2月18日 【专利技术者】张艳军, 杨晟飞, 王耀, 杨祯, 许嘉沄, 郑文娟 申请人:中国船舶重工集团公司第七0四研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张艳军，杨晟飞，王耀，杨祯，许嘉沄，郑文娟，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所，
类型：发明
国别省市：