[发明专利]一种动态电压恢复器补偿控制方法

说明书

本发明涉及一种动态电压恢复器补偿控制方法，其主要技术特点是：确定敏感负荷电压暂降耐受特性，获取耐受特性曲线电压上限值和对相位跳变的敏感性；确定发生电压暂降后，系统的电压幅值和相位以及暂降类型和暂降发生相；判断是否需要进行补偿；判断是否需要进行相位补偿；判断是否需要进行电压补偿；确定DVR的输出电压，同时确定在该输出电压下动态电压恢复器的最大补偿时间；判断DVR补偿工作时间T是否大于或等于补偿时间阈值；补偿电压值适当降低一定值。本发明克服了现有补偿控制方法中的能量消耗过多以及由于DVR补偿极限问题而无法补偿等不足，提高动态电压恢复器的经济性，有效地延长补偿时间。

技术领域

本发明属于暂态电能质量扰动信号分析技术领域，尤其是一种动态电压恢复器补偿控制方法。

背景技术

随着基于微电子、电力电子和CPU等敏感设备广泛应用以及并网型分布式电源、智能化设备等大量接入电网，由电压暂降引起的用户设备损坏及停运等问题日趋多见。典型的敏感设备包括变频器、可编程逻辑控制器、交流接触器等，其在经受电压暂降扰动后可能导致设备停止运转、运转不平稳或出错、效率下降或寿命缩短等问题，进而使得生产线产量与质量下降甚至完全中断生产过程或服务活动，从而造成严重的经济损失。在机场、银行、精密电子元器件制造业、计算机网络和服务监控中心等重要场合，每次由电压暂降造成的经济损失达数十万至数百万元之多。可见，减少或减缓电压暂降的发生及其造成的危害是提高供电质量的重要内容。

动态电压恢复器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)是一种柔性配电技术装置(Distribution Flexible Alternative Current Transmission Systems，DFATS)，它串联于电源与敏感负荷之间，当系统电压正常时，DVR被旁路，当系统电压发生暂降时，DVR可以在毫秒级内迅速动作，有效的补偿暂降电压，保护敏感性负荷免受电压暂降的影响。DVR在补偿系统所需电压的同时需要给系统注入有功功率，消耗的这些有功功率由直流储能单元提供，直流储能单元容量的大小会直接影响到DVR装置的体积以及运行成本。对DVR装置采用不同的补偿控制策略会导致DVR在工作时向系统注入的有功功率和补偿电压也不同，从而会影响到DVR补偿的持续时间以及对负荷电压的补偿程度。

为了提高DVR的实时特性并且降低DVR与系统的有功交换，减少DVR储能单元的容量，增长DVR的补偿时间，需要对DVR补偿策略进行优化。目前DVR装置采用的控制策略主要有三种：完全补偿控制策略、同相补偿控制策略和最小能量补偿控制策略，完全补偿控制策略以及同相补偿控制策略虽都能较好的补偿系统在发生电压暂降时负荷所需电压，但是DVR装置在进行补偿时需要向系统注入大量的有功功率，消耗的能量比较多。传统的最小能量补偿控制策略理论比较复杂，且补偿后负荷电压相量可能存在着相位的跳变等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种动态电压恢复器补偿控制方法，用于满足DVR装置在对系统发生电压暂降扰动后能够及时准确地进行故障电压的检测与补偿，最大程度地降低DVR装置直流储能单元的能量损耗，有效地延长补偿时间。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种动态电压恢复器补偿控制方法，包括以下步骤：

步骤1、确定敏感负荷电压暂降耐受特性，获取耐受特性曲线电压上限值U_max和对相位跳变的敏感性；

步骤2、确定发生电压暂降后，系统的电压幅值U_sag和相位θ以及暂降类型和暂降发生相；

步骤3、判断是否需要进行补偿；如果是，执行步骤4，否则结束；

步骤4、判断是否需要进行相位补偿；如果是，则将相位补偿到暂降前的水平；否则，保持相位为暂降后水平；

步骤5、判断是否需要进行电压补偿；如果是，执行步骤6；否则，结束；