[发明专利]谐波动态治理与无功动态补偿复合控制方法及其实现装置

权利要求书

1、一种谐波动态治理与无功动态补偿复合控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)电压、电流互感器检测电网母线三相电压u_a、u_b、u_c，三相电流i_a、i_b、i_c；静止无功补偿器SVC输出电流i_svc，包括晶闸管控制电抗器TCR、机械式投切电容器组MSC输出电流i_tcr、i_msc；静止无功补偿器输出电压u_svc；负载电流i_L；

(2)检测得出的电压、电流信号通过2片MAX125采样后，送入DSP控制器；由DSP控制器计算出三相基波电压有效值V₁、电网侧谐波电流i_Sh、负载侧谐波电流i_Lh、晶闸管控制电抗器TCR谐波电流i_tcr；

(3)计算基波电压有效值V₁与给定电压值V_ref差值V_e，差值经过神经网络整定PI控制器调节后得出静止无功补偿器SVC控制量导纳B_ref，其离散控制律如下式所示：

B_ref(k)＝B_ref(k-1)+k_p1[V_e(k)-V_e(k-1)]+k_i1[V_e(k)]

(4)根据B_ref分别计算出晶闸管控制电抗器TCR、机械式投切电容器组MSC补偿导纳B_tcr、B_msc，并控制晶闸管控制电抗器TCR、机械式投切电容器组MSC触发电路给出晶闸管触发脉冲、电容器投切电平，使静止无功补偿器SVC补偿的无功符合期望值；

(5)计算电网侧谐波电流i_Sh与给定电网谐波电流i_Sh^*的差值Δi_Sh，对差值Δi_Sh进行调节得到电网谐波电流的补偿量；计算负载侧谐波电流i_Lh与给定负载谐波电流i_Lh^*的差值Δi_Lh，对差值Δi_Lh进行调节得到负载侧谐波电流的补偿量；计算晶闸管控制电抗器TCR谐波电流i_tcr与给定晶闸管控制电抗器TCR谐波电流i_tcr^*的差值Δi_tcr，对差值Δi_tcr进行调节得到晶闸管控制电抗器TCR谐波电流的补偿量；

(6)综合负载侧谐波电流和电网谐波电流、晶闸管控制电抗器TCR谐波电流的补偿量，有源滤波器的控制参考信号为：

U＝K₁·Δi_tcr+K₂·Δi_Lh+K₃·i_sh

经过高频三角载波调制后得出PWM信号，控制有源电力滤波器开关器件IGBT的通断，对谐波进行综合治理；

(7)重复以上步骤，直到达到无功的补偿目标。

2、一种实现权利要求1所述控制方法的基于谐振注入式混合有源电力滤波器HAPF和静止无功补偿器SVC的联合运行控制装置，包括主装置和控制装置，其特征在于，主装置包括谐振注入式混合有源电力滤波器HAPF、由星型连接的机械式投切电容器组MSC和三角形连接的晶闸管控制电抗器TCR组成的静止无功补偿器SVC；有源电力滤波器HAPF经LC滤波器滤波后，通过耦合变压器与基波谐振电路并联连接，再经注入电容C_G接入电网；每相晶闸管控制电抗器由反并联的一对晶闸管与一个线性的空心电抗器相串联组成，三相晶闸管控制电抗器TCR联接成三角形并入电网中；三相机械式投切电容器组MSC联接成星型，通过可控的机械开关并入电网中；控制装置包括接入采样模块的电压、电流互感器，所述采样模块的输出端接入DSP控制器，其中有工控机通过通讯模块与DSP控制器双向连接，DSP控制器的输出端分别接入机械式投切电容器组MSC逻辑控制电路，晶闸管控制电抗器TCR导纳-角度计算模块，PWM信号发生模块，其中机械式投切电容器组MSC逻辑控制电路，晶闸管控制电抗器TCR导纳-角度计算模块分别通过机械式投切电容器组MSC触发电路，晶闸管控制电抗器TCR触发电路和PWM信号发生模块一同接入光端发送机，再通过光纤接入光端接收机，光端接收机通过隔离及功率放大电路分别接入主装置中的机械式投切电容器组MSC、晶闸管控制电抗器TCR和有源电力滤波器HAPF。