[发明专利]一种用于配电系统的谐波补偿方法

说明书

本发明公开一种用于配电系统的谐波补偿方法，包括：利用安装在非线性负载附近的电能质量计进行负载谐波电流检测，利用离散滑动傅里叶变换得到PCC电压的基频分量负载电流的谐波分量基频PCC电压幅值M_PCC,f(t₁)、h次负载谐波电流幅值M_Load,h(t₁)、基频PCC电压相角θ_PCC，f(t₁)和h次负载谐波电流相角θ_Load,h(t₁)；，将PCC电压基频分量和h次负载谐波电流的幅值与相角信息发送到分布式发电机组单元，在分布式发电机组单元处，测量得到电容电压的基频分量和分布式发电机组单元输出电流基频分量并利用这些量计算得到瞬时负载谐波电流I_Load,h；将瞬时负载谐波电流I_Load,h作为参考电流的谐波成分I_{O,Load_h}，采用比例谐振式电流调节器实现谐波补偿。

技术领域

本发明涉及谐波补偿技术领域，尤其涉及一种用于配电系统的谐波补偿方法。

背景技术

分布式可再生能源越来越多地通过电力电子接口转换器与配电系统互连。由于在后台系 统可用功率远低于额定功率的情况下，接口变换器往往处于空闲状态，利用接口变流器的辅 助服务实现配电系统谐波补偿引起了学术界和工业界的广泛关注。以往利用多功能柴油发电 机组进行谐波补偿的研究可分为以下两个方面：避免谐波补偿与实际发电的冲突；扩展电流 控制带宽，以实现精确的谐波控制。

之前有人提出了一种自适应谐波补偿方法，通过自适应增益对负载电流进行调度，得到 谐波电流参考值。自适应增益由接口转换器的输出功率决定。采用这种方法，可以避免在接 口变换器系统中同时启动谐波补偿和实际供电时的过负荷问题。其次，为了实现谐波电流抑 制的快速响应，在接口变换器系统中还采用了宽带宽电流控制器，如无差拍控制器和滞环控 制器。

需要指出的是，在将多功能柴油发电机组的概念引入实际工程应用之前，必须解决一些 存在的问题。本文讨论了非线性电流测量引起的一个问题。众所周知，商用有源电力滤波器 (APF)必须安装在系统的非线性负载或厂用变压器附近，因此，用于非线性负载测量的CT 二次输出的模拟电流信号可以通过短屏蔽信号线连接到APF控制器。利用这种结构，可以适 当地降低谐波电流测量系统的电磁干扰。然而，由于柴油发电机组安装地点受可再生能源地 理分布的制约，采用柴油发电机组进行非线性负荷谐波补偿的情况并非如此。因此，DG单 元可以远离非线性负载，在这种情况下，将CT模拟输出连接到DG单元控制器以进行精确 的负载电流测量是困难的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种用于可再生能源远离非线性负 荷时，使用电流互感器和屏蔽双绞线的传统非线性负载电流测量方法的性能会降低，从而降 低谐波补偿的效率。为了解决这一问题，利用PCC电压和分布式发电机组(DG)安装点电 压的基本分量，在分布式发电机组控制器和电能质量(PQ)计之间建立连接，实现非线性负 荷监测。采用这种方法，谐波电流波形可以从电能表精确地发送到具有极低带宽通信系统的DG单元控制器，并且不需要在通信系统的发送端和接收端进行任何时钟同步。