[发明专利]三相三线不平衡负荷补偿装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统中的不平衡负荷补偿技术领域，尤其涉及一种能够将三相三线任意不平衡负荷补偿为功率因数等于1的平衡负荷的三相三线不平衡负荷补偿装置及其控制方法。

背景技术

电力系统中三相不平衡负荷会导致供电点三相电压、电流的不平衡，从而增加电力线路损耗，降低电力设备和电力线路的出力，并对接在供电点上的各种供、用电设备的安全稳定运行产生不利的影响。目前，在中、低压配电网中广泛采用手动或自动投切的电容器组进行无功补偿。但是，即使是最先进的晶闸管分相投切电容器组，也只能解决功率因数的补偿问题，而不能有效地平衡三相负荷。对于不平衡的三相负荷，只有采用补偿电纳连续可调的分相补偿技术，才能将其补偿为三相平衡负荷。

SVG（静止无功发生器）技术的发展与日趋成熟，为三相不平衡负荷的实时跟踪补偿提供了新的技术手段。但目前SVG主要应用在无功功率的动态实时补偿、电压波动与闪变的抑制、潮流控制等方面。将SVG技术应用于三相不平衡负荷的补偿，尚处在理论研究与方法探索阶段。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提供一种基于SVG技术的，能够将三相三线任意不平衡负荷补偿为平衡负荷的三相三线不平衡负荷补偿装置及其控制方法。

为实现此目的，本发明采用如下技术方案：

一种三相三线不平衡负荷补偿装置，其特征是，它包括第一电流传感器组、第二电流传感器组、电流检测单元、电压检测单元、谐波电流运算单元、锁相环运算单元、指令电流运算单元、第一补偿电流发生器、第二补偿电流发生器和第三补偿电流发生器，其中：

第一电流传感器组中三个电流传感器的一次侧分别串联在被补偿电力线路L1、L2、L3中，二次侧接电流检测单元的输入端；

第二电流传感器组中三个电流传感器的一次侧分别串联在所述三相三线不平衡负荷补偿装置的补偿电流输出线路中，二次侧接电流检测单元的输入端；

电流检测单元的检测结果送入谐波电流运算单元和指令电流运算单元；

电压检测单元的三个输入端分别接被补偿电力线路L1、L2和L3，其检测结果送入锁相环运算单元和谐波电流运算单元；

锁相环运算单元的运算结果送入指令电流运算单元；

谐波电流运算单元的运算结果送入指令电流运算单元；

指令电流运算单元的三相指令电流运算结果分别送入第一补偿电流发生器、第二补偿电流发生器和第三补偿电流发生器；

第一补偿电流发生器的两个补偿电流输出端分别接被补偿电力线路中的L1和L2；

第二补偿电流发生器的两个补偿电流输出端分别接被补偿电力线路中的L2和L3；

第三补偿电流发生器的两个补偿电流输出端分别接被补偿电力线路中的L3和L1。

所述三相三线不平衡负荷补偿装置的控制方法，该方法的步骤为：

步骤一，检测被补偿电力线路中的三相电压瞬时值u₁，u₂，u₃；

步骤二，检测被补偿电力线路中的三相负荷电流瞬时值i₁，i₂，i₃；

步骤三，根据u₁，u₂，u₃由锁相环运算单元（6）用公知锁相控制方法产生单位相量e₁，e₂，e₃，e₁₂，e₂₃，e₃₁；

步骤四，由谐波电流运算单元（5）用公知的FFT（快速傅立叶变换）方法根据u₁，u₂，u₃和i₁，i₂，i₃计算i₁，i₂，i₃中的第j次谐波分量j=2，3，4……；

步骤五，由谐波电流运算单元（5）按下式计算需要补偿的谐波电流信号