[发明专利]适用于高压电能质量治理装备的多目标控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种适用于高压电能质量治理装备的多目标控制方法及系统，包括：获取逆变器输出的三相电流，交流侧等效电感和等效电阻数据；得到参考电压在gh坐标系下的g轴与h轴坐标矢量；在gh坐标系下，将空间矢量图中的每一个扇区均划分成Ⅰ型小扇区和Ⅱ型小扇区；计算参考电压矢量所在大扇区的候选矢量的开关状态；基于最小开关损耗原则对候选矢量重新排序，基于每个候选矢量到参考矢量之间的距离确定各候选矢量的占空比，最终形成五段式PWM信号，用于对三相三电平电路的开关管进行控制。本发明摒弃高共模电压矢量，能够解决在储能电池、电网、寄生电容之间形成漏电流的问题，保证系统安全运行。

技术领域

本发明涉及高压直挂式电能质量治理装备技术领域，尤其涉及一种适用于高压电能质量治理装备的多目标控制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

新能源(光伏、风电)大量接入电网，易导致电网电压波动、频率偏移，严重影响电网电能质量。

电能质量治理装备用于补无功、消谐波，可平抑电网电压波动。传统的低压电能质量治理装备采用多机并联，易谐振，且需要笨重的升压变压器；而高压级联拓扑电能治理装备虽然是理想方案，但是器件多。

另外，目前的高压混合拓扑电能治理装备普遍存在计算量大、均压控制、漏电流大等难题，无法快速精准的进行电流跟踪，无法适应高比例新能源电力系统电网故障频发的场景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种适用于高压电能质量治理装备的多目标控制方法及系统，针对混合多电平级联的高压电能质量治理装备，可以实现电流快速跟踪速度、减少电流畸变率、降低计算量、减少漏电流以及提高均压精度的多目标控制。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种适用于高压电能质量治理装备的多目标控制方法，包括：

获取逆变器输出的三相电流，交流侧等效电感和等效电阻数据；

基于所述数据建立表示A、B、C三相到负载中性点N之间电压值的数学模型；

对所述数学模型离散化，然后进行坐标变换，得到参考电压在gh坐标系下的g轴与h轴坐标矢量；

在gh坐标系下，将空间矢量图中的每一个扇区均划分成Ⅰ型小扇区和Ⅱ型小扇区；计算参考电压矢量所在大扇区的候选矢量的开关状态；

基于最小开关损耗原则对候选矢量重新排序，基于每个候选矢量到参考矢量之间的距离确定各候选矢量的占空比，最终形成五段式PWM信号，用于对三相三电平电路的开关管进行控制。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种适用于高压电能质量治理装备的多目标控制系统，包括：

数据获取模块，用于获取逆变器输出的三相电流，交流侧等效电感和等效电阻数据；

模型构建模块，用于基于所述数据建立表示A、B、C三相到负载中性点N之间电压值的数学模型；

坐标转换模块，用于对所述数学模型离散化，然后进行坐标变换，得到上述电压值在gh坐标系下的g轴与h轴坐标矢量；

候选矢量选取模块，在gh坐标系下，将空间矢量图中的每一个扇区均划分成Ⅰ型小扇区和Ⅱ型小扇区；计算参考电压矢量所在大扇区的候选矢量的开关状态；

开关管控制模型，基于最小开关损耗原则对候选矢量重新排序，基于每个候选矢量到参考矢量之间的距离确定各候选矢量的占空比，最终形成五段式PWM信号，用于对三相三电平电路的开关管进行控制。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：