[发明专利]一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法

权利要求书

1.一种中压供电质量综合提升装置的并网运行控制方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

(1)功率控制：

(1-1)采集中压供电质量综合提升装置中电网注入有功功率P_G、负载吸收有功功率P_L和变流器吸收有功功率指令值P_bat，其中P_bat用于控制中压供电质量综合提升装置中储能系统的充电功率；

(1-2)将负载吸收有功功率P_L与变流器吸收有功功率指令值P_bat相加后得到负载和变流器总吸收有功功率P_T；

(1-3)对电网注入有功功率P_G与负载和变流器总吸收有功功率P_T做差得到有功功率实际差值ΔP；

(1-4)将有功功率实际差值ΔP输入到控制器A中，得到电网电压与负载电压的相角差理论参考值δ_ref1，电网电压与负载电压的相角差理论参考值δ_ref1通过限幅环节后得到电网电压与负载电压的相角差参考值δ_ref；其中，控制器A为比例控制器、比例积分控制器、比例积分微分控制器、比例微分控制器、比例谐振控制器、无差拍控制器、或滞环控制器；

(2)频率控制：

(2-1)采集中压供电质量综合提升装置中电网电压与负载电压的相角差实际值δ和电网电压角频率w_G；

(2-2)对功率控制回路输出的电网电压与负载电压的相角差参考值δ_ref和电网电压与负载电压的相角差实际值δ做差得到相角差实际差值Δδ；

(2-3)将相角差实际差值Δδ输入到控制器B中，得到负载电压与电网电压的角频率偏差参考值Δw_ref，其中，控制器B为比例控制器、比例积分控制器、比例积分微分控制器、比例微分控制器、比例谐振控制器、无差拍控制器、或滞环控制器；

(2-4)将负载电压与电网电压的角频率偏差参考值Δw_ref与电网电压角频率w_G相加后再通过一个角频率限幅环节后得到负载电压角频率参考值w_ref，然后将w_ref输入到积分控制器中得到负载电压相角参考值θ_ref；

(3)电压控制：

(3-1)采取电压外环和电流内环的双环控制，实时采取装置中负载三相电压U_L与变流器输出三相电流I_C；

(3-2)分别对负载三相电压U_L、变流器输出三相电流I_C做派克变换，派克变换旋转角为负载电压相角参考值θ_ref，得到负载三相电压U_L的d轴分量U_Ld与q轴分量U_Lq、变流器输出三相电流I_C的d轴分量I_Cd与q轴分量I_Cq；

(3-3)对负载三相电压d轴分量参考值U_Ldref与负载三相电压U_L的d轴分量U_Ld做差后输入到控制器C中，得到电压外环生成的变流器输出三相电流d轴分量参考值I_Cdref1，其中，控制器C为比例控制器、比例积分控制器、比例积分微分控制器、比例微分控制器、比例谐振控制器、无差拍控制器、或滞环控制器；

(3-4)对负载三相电压q轴分量参考值U_Lqref与负载三相电压U_L的q轴分量U_Lq做差后输入到控制器D中，得到电压外环生成的变流器输出三相电流q轴分量参考值I_Cqref1，其中，控制器D为比例控制器、比例积分控制器、比例积分微分控制器、比例微分控制器、比例谐振控制器、无差拍控制器、或滞环控制器；

(3-5)将电压外环生成的变流器输出三相电流d轴分量参考值I_Cdref1、变流器前馈电流d轴分量I_Cdref2、电网电压补偿电流d轴分量I_Cdref3相加得到变流器输出三相电流d轴分量理论参考值I_Cdref4；

(3-6)将电压外环生成的变流器输出三相电流q轴分量参考值I_Cqref1、变流器前馈电流q轴分量I_Cqref2、电网电压补偿电流q轴分量I_Cqref3相加得到变流器输出三相电流q轴分量理论参考值I_Cqref4；

(3-7)将变流器输出三相电流d轴与q轴分量理论参考值I_Cdref4与I_Cqref4相加后输入到电流限幅控制器后得到变流器输出三相电流d与q轴分量参考值I_Cdref与I_Cqref；

(3-8)将变流器输出三相电流d轴分量参考值I_Cdref与变流器输出三相电流I_C的d轴分量I_Cd做差输入到控制器E中，得到d轴电流跟踪变流器输出三相电压U_C的d轴分量参考值U_Cdref1，其中，控制器E为比例控制器、比例积分控制器、比例积分微分控制器、比例微分控制器、比例谐振控制器、无差拍控制器、或滞环控制器；

(3-9)将变流器输出三相电流q轴分量参考值I_Cqref与变流器输出三相电流I_C的q轴分量I_Cq做差后输入到控制器F中，得到q轴电流跟踪变流器输出三相电压U_C的q轴分量参考值U_Cqref1，其中，控制器F为比例控制器、比例积分控制器、比例积分微分控制器、比例微分控制器、比例谐振控制器、无差拍控制器、或滞环控制器；

(3-10)将负载三相电压U_L的d轴分量U_Ld、d轴电流跟踪变流器输出三相电压U_C的d轴分量参考值U_Cdref1、变流器输出三相电流q轴分量I_Cq的d轴电压前馈值-wLI_Cq相加后得到变流器输出三相电压U_C的d轴分量理论参考值U_Cdref2；

(3-11)将负载三相电压U_L的q轴分量U_Lq、q轴电流跟踪变流器输出三相电压U_C的q轴分量参考值U_Cqref1、变流器输出三相电流d轴分量I_Cd的q轴电压前馈值wLI_Cd相加后得到变流器输出三相电压U_C的q轴分量理论参考值U_Cqref2；

(3-12)将变流器输出三相电压U_C的d轴与q轴分量理论参考值U_Cdref2与U_Cqref2输入到电压限幅控制器后得到变流器输出三相电压U_C的d轴与q轴分量参考值U_Cdref与U_Cqref；

(3-13)对变流器输出三相电压U_C的d轴与q轴分量参考值U_Cdref与U_Cqref做反派克变换得到变流器输出三相电压U_C在abc静止坐标系下的参考电压U_Ca、U_Cb与U_Cc。