[发明专利]一种三相统一电能质量调节器UPQC控制方法

说明书

本发明公开了一种三相统一电能质量调节器UPQC控制方法，包括以下步骤：获取系统调制参数，设置有源矢量；根据有源矢量合成虚拟矢量；将虚拟矢量和有源矢量分布设置在不同的扇区内；分别计算不同扇区内的虚拟矢量的作用时间和有源矢量的作用时间；根据虚拟矢量的作用时间和有源矢量的作用时间输出PWM信号控制电能质量调节器工作；本发明通过控制统一电能质量调节器的虚拟矢量作用序列和虚拟矢量作用时间，有效抑制了统一电能质量调节器直流母线电感电流纹波，不仅减小了电感上的磁滞损耗和涡流损耗，同时减小了串联变换器和并联变换器的电流应力和开关损耗，提高了系统效率和系统运行性能。

技术领域

本发明涉及电网电能质量控制技术领域，尤其涉及一种三相统一电能质量调节器UPQC控制方法。

背景技术

随着大量非线性负载接入电网，系统电能质量问题日益严重，造成电网电压不稳定、谐波污染、三相电压不平衡以及无功等方面的问题。因此，统一电能质量调节器(UPQC)应运而生，其拓扑主要由串联变换器、并联变换器等环节构成，可以补偿谐波电压并抑制电压波动、补偿谐波与无功电流。在电流源型统一电能质量调节器中，直流母线电感作为统一电能质量调节器串联变换器和并联变换器连接的环节，起着至关重要的作用。Melín等人在国际权威期刊IEEE Transactions on Power Delivery发表论文Analysis,design andcontrol of unified power-quality conditioner based on a current-sourcetopology提出一种新颖的电流源型三相统一电能质量调节器及基于输入输出线性化模型的控制策略，包括voltage swell和voltage sag系统电压故障穿越控制策略，并提供了3.3kV@1.17MVA等级系统设计步骤。但系统直流母线电感电流纹波抑制问题没有给出有效的解决方案。实际应用中，由于统一电能质量调节器串联变换器和并联变换器工作于高频状态，直流母线电感不可避免的形成高频电流纹波，不仅增加了电感上的磁滞损耗和涡流损耗，还增加了串联变换器和并联变换器的电流应力和开关损耗。因此，亟待提出一种控制方法解决统一电能质量调节器直流电感电流纹波抑制问题。

发明内容

本发明主要解决现有的技术中电能质量调节器直流电感存在电流纹波的问题；提供一种三相统一电能质量调节器UPQC控制方法，解决统一电能质量调节器直流电感电流纹波抑制问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种三相统一电能质量调节器UPQC控制方法，包括以下步骤：

获取系统调制参数，设置有源矢量；

根据有源矢量合成虚拟矢量；

将虚拟矢量和有源矢量分布设置在不同的扇区内；

分别计算不同扇区内的虚拟矢量的作用时间和有源矢量的作用时间；

根据虚拟矢量的作用时间和有源矢量的作用时间输出PWM信号控制电能质量调节器工作。

作为优选，所述的系统调制参数包括调制度m、参考电流I_ref、角位移θ和开关周期T。

作为优选，根据参考电流I_ref和角位移θ将空间矢量图划分为第一扇区、第二扇区、第三扇区、第四扇区、第五扇区和第六扇区。

作为优选，通过有源矢量I₁、I₆合成虚拟矢量I_a，通过有源矢量I₁、I₂合成虚拟矢量I_b，通过有源矢量I₃、I₂合成虚拟矢量I_f。