[发明专利]能馈型柔性消弧装置网侧电流控制的方法及系统

说明书

本申请提出一种用于能馈型柔性消弧装置网侧电流控制的方法及系统，所述柔性消弧装置包含三相PWM整流器。能馈型柔性消弧装置网侧电流控制的方法包括：对前级三相网侧电流进行分量提取，得到基波正序分量和多个谐波分量，所述多个谐波分量包括基波负序分量、多个谐波正序分量和多个谐波负序分量；利用所述基波正序分量进行网侧电流内环控制；利用所述多个谐波分量分别进行负向闭环控制；对各所述负向闭环控制的输出分别进行坐标归一转换；将各所述坐标归一转换的输出和所述网侧电流内环控制输出进行叠加，以生成最终调制波，进行PWM调制。根据本申请实施例的能馈型柔性消弧装置网侧电流控制方法及系统大大提高了柔性消弧装置的并网友好性。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，具体而言，涉及一种用于能馈型柔性消弧装置网侧电流控制的方法和系统。

背景技术

随着城市配电网的快速发展，配电网中供电线路逐年增多加长，系统对地的电容电流变大，导致系统在发生单相接地时，产生接地电弧，危害人身安全。

目前，利用电力电子设备实现柔性消弧的方案，由于具备快速性、准确性、灵活性等优势逐渐成为业界研究热点。

柔性消弧装置一般采用前级三相不控整流、后级单相逆变或前级三相PWM整流、后级单相逆变的拓扑形式。后者由于前级能量可以双向流动，也称作能馈型柔性消弧装置。由于配电网系统对地参数存在一定大小的阻尼比和某些特殊的运行控制需求，柔性消弧装置需要向配电网系统提供有功功率，此种工况下柔性消弧装置输出侧存在二倍频脉动功率，经过直流母线电容功率解耦，会导致前级PWM整流器网侧电流存在三次谐波分量和基波负序分量，严重影响供电电源质量。

对于能馈型柔性消弧装置，直流母线电压可以灵活控制。公开号CN107482607A公开一种直流侧电压控制方法，通过直流侧电容电压外环和三相输入电流内环，实现柔性接地装置与配电网之间的能量交换，从而保证直流侧电压的恒定，但其网侧电流采用常规的电流闭环控制，无法消除网侧电流中的三次谐波分量和基波负序分量。

发明内容

本申请提供一种用于能馈型柔性消弧装置网侧电流控制的方法和系统，通过对前级三相网侧电流采用分量提取、负向闭环控制和坐标归一转换等方法，可以有效抑制三次谐波分量和基波负序分量。

根据本申请的一方面，提出一种用于能馈型柔性消弧装置网侧电流控制的方法，所述柔性消弧装置包含三相PWM整流器，所述方法包括：

对前级三相网侧电流进行分量提取，得到基波正序分量和多个谐波分量，所述多个谐波分量包括基波负序分量、多个谐波正序分量和多个谐波负序分量；利用所述基波正序分量进行网侧电流内环控制；利用所述多个谐波分量分别进行负向闭环控制；对各所述负向闭环控制的输出分别进行坐标归一转换；将各所述坐标归一转换的输出和所述网侧电流内环控制输出进行叠加，以生成最终调制波，进行PWM调制。

可选地，所述多个谐波分量包含基波负序分量、三次谐波正序分量和三次谐波负序分量。

可选地，所述对前级三相网侧电流进行分量提取，包括正序分量提取和负序分量提取；

所述正序分量提取表达式为：

所述负序分量提取表达式为：

其中，i为谐波次数，i＝1或3；i＝1，进行基波正序分量和基波负序分量提取；i＝3，进行三次谐波正序分量和三次谐波负序分量提取。

可选地，利用所述基波正序分量进行网侧电流内环控制，包括：利用所述基波正序分量进行内环PI控制；对所述基波正序分量进行交叉解耦。

可选地，利用所述多个谐波分量分别进行负向闭环控制，包括：分别对所述多个谐波分量进行取反，并利用取反结果分别进行PI控制。