[发明专利]电力电子变压器的控制方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种电力电子变压器的控制方法及电路。

背景技术

电能是广泛应用于工业和人们日常生活中的一种基础能源。近年来，随着我国工业化的迅速发展，变速传动和电力电子设备在工业中大量增加的使用，以及电力系统大量增加使用电力电容器，使得电能质量和谐波问题越来越受到关注。非线性、冲击性等负荷不仅引起了电压波动、无功功率增加和三相不平衡等危害，还给电网中注入大量的谐波，这给电网带来额外负担同时，严重影响电力系统供电质量。一方面由于无功补偿调节不力而使得电网电压偏高或偏低，导致电压幅值达不到电能质量要求。另一方面电力电子装置等负荷的非线性使得电网电压、电流产生畸变，谐波在电网中的含量不断上升，造成了对电力系统安全以及稳定的潜在危害，很大的影响到周边的电气环境，是电网的一大公害。

目前，实际应用中用于谐波治理和无功补偿的装置主要是采用无源电力滤波器(PF)，即用电容和电感构成的LC滤波器，静止无功发生器（SVG）,静止同步补偿器（STATCOM）,有源电力滤波器(APF)。但这些装置一般运用于低压配电网中。而在6Kv、10kV和35kV等高压配电网中集中治理谐波偿无功的方式较少，主要原因是考虑到电力电子开关器件的耐压程度和容量限制，在高压配电网同时实现治理谐波电流和补偿无功功率具有一定难度。

电力电子变压器（PET）由电力电子转换器组成，能替代传统的油变压器。它不但具有传统变压器的功能，而且还具有传统变压器所不具备的功能，如故障隔离、分布式电源的接入等功能。并且电力电子变压器还具有体积小、重量轻、无环境污染等优点，比传统变压器更具竞争优势和市场。但是现有技术中没有能够调节电网侧的电能质量的电力电子变压器的控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电力电子变压器的控制方法及其实现电路，以实现电网侧的电能质量的调节。

为了达到上述目的，本发明提供了电力电子变压器的控制方法，包括：

步骤S1，获取高压电网的谐波电流和无功电流之和i_c；

步骤S2，获取有功电流Δi_s；

步骤S3，计算i_c与Δi_s的叠加电流

步骤S4，根据以及输入电流采样值i_s对输入级整流器进行闭环控制。

优选的，所述步骤S1包括：

步骤S11，根据单相电网瞬时电流i_d构造成三相电流；

步骤S12，通过abc-pq变换得到α、β两相瞬时电流i_α和i_β；

步骤S13，通过PLL锁相环得到瞬时电压e_s的相位；

步骤S14，通过正弦余弦发生电路得到与e_s同相的正弦信号和滞后90°的余弦信号

步骤S15，将正弦信号与电流i_α的乘积和余弦信号与电流i_β的乘积相加，输入到LPF；

步骤S16，将LPF的输出结果与的乘积乘以可得到基波电路有功分量i_sp；

步骤S17，将单相电网瞬时电流i_d减去基波电流有功分量i_sp得到的差值作为i_c。

优选的，所述步骤S2具体包括：

步骤S21，计算实际的直流母线电压和给定电压的差值；

步骤S22，将步骤S21得到的差值输入到PI控制器；

步骤S23，将PI控制器的输出结果作为Δi_s。

优选的，所述方法还包括：

步骤S5，获取低压侧输出直流电压V_ldc；

步骤S6，根据所述V_ldc调整原副方调制信号的移相角差d_dc。

优选的，所述方法还包括：

步骤S7，获取电力电子变压器的输出电压的幅值电压；

步骤S8，根据所述幅值电压对所述电力电子变压器的输出级电路进行闭环控制。

本发明还提供了一种电力电子变压器的控制电路，包括：

第一采样电路，用于获取高压电网的谐波电流和无功电流之和i_c；

第二采样电路，用于获取有功电流Δi_s；