[发明专利]基于瞬时空间矢量和双P-Q理论的能量控制方法

说明书

本发明公开了基于瞬时空间矢量和双P‑Q理论的能量控制方法，将补偿目标负载电压实际值和参考电压、电流分别经过Clarke变换并计算，通过瞬时空间矢量得到实际正负零序功率、参考正序功负零序功率，对两者差值采用双P‑Q理论进行解耦，同时依据最小能量补偿计算实际与参考负载电压的角度δ，最终得到DVR输出参考电压值后。该方法可以对负载电压进行更有效和精确的跟踪补偿，且具有广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及电力电子变换器控制的技术领域，尤其涉及一种基于瞬时空间矢量和双P-Q理论的能量最优化DVR控制方法。

背景技术

社会的发展对电能质量的要求逐渐提高。电压跌落作为严重的电能质量对生产部门尤其是精密生产部门造成了很大的影响。储能型DVR是解决系统电压跌落的好方法。DVR接入电网补偿电压跌落的系统图如附图1所示。

储能型DVR系统成本与储能的配置有很大的关系。为了减小储能的配置，提升系统的经济性，如何在减少能量输出，提高能量利用效率的同时，完成对电压跌落的补偿，成为DVR控制方法研究的重中之重。

电压跌落情况多样，DVR最小能量输出的条件不同，造成控制策略的不适用，所以急需一个可以解决所有电压跌落问题的控制方法。本控制方法在保证DVR有功输出最优化的同时，既可以解决长期电压跌落问题，也可以解决短时电压闪变问题，目前本领域还没有提出一个适用所有电压跌落问题的控制策略。

发明内容

本发明的目的在于公开了一种基于瞬时空间矢量和双P-Q理论的能量最优化DVR控制方法，在保证DVR有功输出最优化的同时，既可以补偿长期电压跌落问题，也可以补偿短时电压闪变问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

基于瞬时空间矢量和双P-Q理论的能量控制方法，包括以下步骤：

步骤1：检测补偿对象敏感负荷侧三相电压以及电流，对其分别进行Clarke变换，基于αβ0坐标系计算电压跌落前负载额定功率分别为p_tαβ、q_tαβ与p_t0；

步骤2：发生电压跌落后，基于αβ0坐标系计算出电压跌落后的负荷瞬时功率分别为p_lαβ、q_lαβ与p_l0；

步骤3：将步骤1中得到的额定功率与步骤2中得到的电压跌落后的负荷瞬时功率相减，得到DVR的补偿目标功率与

步骤4：运用双P-Q理论对步骤3得到的补偿目标功率进行解耦，同时依据最小能量补偿控制计算实际负载电压与参考负载电压的夹角δ，得到DVR的目标参考电压与

步骤5：对步骤4得到的参考电压进行Clarke逆变换，得到abc坐标系上的参考电压与

步骤6：将步骤5得到的参考电压电压闭环控制。

所述的一种基于瞬时空间矢量和双P-Q理论的能量控制方法，运用基于Clarke变换的瞬时空间矢量方法，分别计算负载电压跌落前后的电压和电流，并计算功率，在瞬时空间矢量坐标下处理对功率进行处理。其中，基于Clarke变换瞬时空间矢量计算如下：

则在瞬时空间矢量坐标下的电压和电流分别为：

所述的一种基于瞬时空间矢量和双P-Q理论的能量控制方法，运用双P-Q理论，将DVR输出参考电压从功率中解耦出来，具体计算过程如下：