[发明专利]一种改进的单周控制器、电能质量控制器和微网电能质量控制方法

说明书

本发明公开了一种改进的单周控制器、电能质量控制器和微网电能质量控制方法，所述改进的单周控制器包括产生时钟信号的时钟，在时钟周期内对受控变量进行积分的积分器，将积分器输出值与参考值进行比较输出的比较器，以及将比较器输出值取反的非门；所述比较器的输出值与所述非门的输出值形成PWM控制信号。将改进的单周控制应用于并联型电压电压源逆变器，使其PWM输出信号更加稳定，结构更加简单，并消除了窄脉宽对复位信号的影响；在功率允许的范围内，两个或者多个电压源逆变器共享直流侧参考电压信号，通过改变不同电压源逆变器控制模块中电流采样电阻的参数，从而可以满足分担微网的功率需求与谐波补偿需求。

技术领域

本发明涉及微网电能质量控制技术，特别是涉及一种改进的单周控制器、电能质量控制器和微网电能质量控制方法。

背景技术

能源是人类社会发展和进步的重要基础，近年来，全球能源危机和环境问题越来越严重，各种新能源受到越来越多的关注。微电网是新能源接入电网的重要方式与纽带，但是在微电网中的分布式电源，如风能、太阳能光伏等等，其具有波动性、随机性、不稳定性等方面的问题，无法对其实现精确的控制。除此之外，微网中还包含大量的电力电子设备，除此之外微网中还可能存在各种非线性负载，由此使得微网的电能质量问题日益突出。

针对微网中的电能质量问题，可以从两个方面对其进行考虑。首先，与传统方法类似，通过在微网中加入各种电能质量治理装置与设备，对电能质量问题进行被动治理。除此之外，通过改进微源控制方法对电能质量问题进行主动响应，实现电能质量问题的主动治理。

在当前微网研究当中，分布式新能源不在作为一个单独的个体脱离于整个电网控制而运行，相反的，各种分布式新能源与各类负荷、储能单元以及各种电能质量治理的装置协调运行，构成一个有机整体，提高电网供电的稳定性与可靠性。微网通过公共连接点(Point of Common Coupling，PCC)与大电网进行相连。由于微网中分布式电源的存在，在为系统提供功率的同时，还能够实现在一定程度实现电能质量治理，在自身容量允许的情况下使得从PCC点处谐波电流含量降低。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的问题，提供一种改进的单周控制器、电能质量控制器和微网电能质量控制方法。

技术方案：本发明的一种改进的单周控制器，包括产生时钟信号的时钟，在时钟周期内对受控变量进行积分的积分器，将积分器输出值与参考值进行比较输出的比较器，以及将比较器输出值取反的非门；所述比较器的输出值与所述非门的输出值形成PWM控制信号。

一种包括所述改进的单周控制器的主动电能质量控制器，还包括PI控制器；直流侧电压与第一参考值进行合成输出到PI控制器的输入端，单周控制器的积分器接收PI控制器的输出值，并在时钟周期内对其进行积分；积分输出值经过放大后与PI控制器的输出值进行合成，再与第二参考值经过单周控制器的比较器进行比较输出；所述比较器的输出值与单周控制器的非门输出值形成PWM控制信号。

一种基于改进的单周控制器的微网电能质量主动控制方法，其中，改进的单周控制器包括：产生时钟信号的时钟，在时钟周期内对受控变量进行积分的积分器，将积分器输出值与参考值进行比较输出的比较器，以及将比较器输出值取反的非门；所述比较器的输出值与所述非门的输出值形成PWM控制信号；

基于改进的单周控制器的微网电能质量主动控制方法

用d_xp表示三相桥式电压源逆变器中某桥臂的占空比，x＝a,b,c，其中，a,b,c分别表示三相桥式电压源逆变器的三相桥臂；根据伏秒平衡，三相桥式电压源逆变器三相中电感直流端A、B、C三点相对于电压源逆变器直流测节点N点的电压u_XN可以表示为：

u_XN＝d_xp·V_dc其中，X＝A,B,C (1)