[发明专利]电能质量调节器的电压补偿控制方法及系统

说明书

本公开是关于一种电能质量调节器的电压补偿控制方法及系统。其中，方法包括：在两相静止坐标系下，以经带通滤波器后的电网电压、滤波电感电流为输入，通过电压外环和电流内进行计算，得到电流内环输出值；在两相旋转坐标系下，以负载电压为输入，通过负载电压控制环进行计算，得到负载电压控制环的输出值；将所述电流内环输出值与所述负载电压控制环的输出值变换到三相静止坐标系下进行叠加，获得统一电能质量调节器串联变流器的输出电压值；将所述输出电压值作为电压补偿值，完成统一电能质量调节器的电压补偿控制。本公开可以有效改善统一电能质量调节器的电网电压跟踪性能，提高电压跌落补偿的动态响应速度。

技术领域

本公开涉及电力电子领域，具体而言，涉及一种电能质量调节器的电压补偿控制方法及系统。

背景技术

随着科技的不断发展与进步，现代工业正趋向于从“粗放型”机械向“精细化”设备转变，逐渐全面实现数字化、智能化。与传统的用电负荷相比，全智能生产线、高端精密加工、数据中心等敏感用电设施对电网电能质量提出了更高的要求。但可再生能源、高铁电力机车等大量非线性、冲击性用电负荷的容量大幅增加，使得电压暂降、闪变、谐波等电能质量的问题日益突出。统一电能质量调节器作为一种柔性配电技术，不仅能够实现平衡、不平衡动态电压恢复、负荷电压调整的多目标控制，也可以补偿用电负荷的无功功率、谐波电流，集成了改善电网电能质量和提高用电负荷品质的多种功能。

统一电能质量调节器的串联变流器将输出电压叠加在电网电压上，可以实现用电负荷电压的稳定。串联变流器为了获得良好的动态响应能力和降低补偿电压的谐波含量，提高串联变流器的开关频率是一种常用的方式，该方法简单、有效。但开关频率的提高不仅对功率开关器件提出了更高的要求，而且导致装置的硬件成本、系统损耗大幅增加。在开关频率较低的情况下，单一的PI控制、重复控制、H∞控制等方法往往因自身的局限性，不能有效解决逆变器谐波电压、动态响应、不对称波动等多目标问题。

因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电能质量调节器的电压补偿控制方法及系统，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种电能质量调节器的电压补偿控制方法，包括：

在两相静止坐标系下，以经带通滤波器后的电网电压、滤波电感电流为输入，通过电压外环和电流内环进行计算，得到电流内环输出值；

在两相旋转坐标系下，以负载电压为输入，通过负载电压控制环进行计算，得到负载电压控制环的输出值；

将所述电流内环输出值与所述负载电压控制环的输出值变换到三相静止坐标系下进行叠加，获得统一电能质量调节器串联变流器的输出电压值；

将所述输出电压值作为电压补偿值，完成统一电能质量调节器的电压补偿控制。

在本公开的一种示例性实施例中，所述方法还包括：

在两相静止坐标系下，以经带通滤波器后的电网电压u_sα,u_sβ、滤波电感电流i_Lα,i_Lβ为输入，通过电压外环谐振控制器G_v1(s)和电流内环谐振控制器G_i(s)进行计算，得到电流内环谐振控制器输出值u_o1α(s),u_o1β(s)；