[发明专利]配电网静止同步补偿器抑制电压波动和谐波畸变的方法

摘要

本发明涉及一种配电网静止同步补偿器抑制电压波动和谐波畸变的方法，该方法包括：检测配电网PCC处电气参数；计算接入同一PCC的DSTATCOM_i的正序输出无功，负序输出无功，以及t次谐波输出有功；计算PCC正序电压，负序电压，t次谐波电压的补偿参考值；计算基于统一阻抗构造的DSTATCOM_i虚拟正序电纳，负序电纳和谐波电导；计算DSTATCOM_i的正序、负序和谐波输出电流参考值；合成DSTATCOM_i的输出电流参考值，按照优先级进行比例限流；合成DSTATCOM_i控制系统的PWM信号进行脉冲宽度调制。本发明能够实现PCC电能质量的综合控制和配电网保护的合理配合，提高配电网局部和区域电压质量，确保配电网的安全和稳定运行。

主权项

一种配电网静止同步补偿器抑制电压波动和谐波畸变的方法，包括以下步骤：1)步骤1，检测配电网PCC处正序、负序和t次谐波电压的瞬时值以及DSTATCOM_i输出正序、负序和t次谐波电流瞬时值，并分别转化至两相静止坐标系的对应值v_P,αβ、v_N,αβ、v_tH,αβ以及i_P,i,αβ、i_N,i,αβ、i_tH,i,αβ；计算PCC处的正序电压模值V_P、负序电压模值V_N以及t次谐波电压模值V_tH；计算PCC处的abc三相电压方均根值V_RMS、t次电压谐波含有率VTHD_tH、正序电压和负序电压的相角差以及abc三相电压模值V_a、V_b、V_c；其中，t=3,5,7；2)步骤2，计算接入同一PCC的DSTATCOM_i的正序输出无功Q_P,i，负序输出无功Q_N,i，以及t次谐波输出有功P_tH,i，DSTATCOMi表示接入同一PCC的第i个DSTATCOM；3)步骤3，计算PCC正序电压负序电压t次谐波电压的补偿参考值4)步骤4，设n_P,i为DSTATCOM_i的正序无功分配系数，n_N,i为DSTATCOM_i的负序无功分配系数，n_tH,i为DSTATCOM_i的t次谐波有功分配系数；k_e,P为DSTATCOM_i的正序电压误差比例系数，k_e,N为DSTATCOM_i的电压不平衡度误差比例系数，k_e,tH为DSTATCOM_i的t次谐波含有率误差比例系数；k_P,P、k_I,P分别为DSTATCOM_i的正序电纳Y_P,i构造环节的比例系数和积分系数，k_P,N、k_I,N分别为DSTATCOM_i的负序电纳Y_N,i构造环节的比例系数和积分系数，k_P,tH、k_I,tH分别为DSTATCOM_i的谐波电导G_tH,i构造环节的比例系数和积分系数，则Y_P,i、Y_N,i、G_tH,i表示为：$\left\{\begin{array}{c}{Y}_{P,i}=(k_{P,P}+\frac{k_{I,P}}{s}){\mathrm{\ΔV}}_{P,i}\\ Y_{N,i}=(k_{P,N}+\frac{k_{I,N}}{s}){\mathrm{\ΔV}}_{N,i}\\ G_{\mathrm{tH},i}=(k_{P,\mathrm{tH}}+\frac{k_{I,\mathrm{tH}}}{s}){\mathrm{\ΔVTHD}}_{\mathrm{tH},i}\end{array}\right.,$其中，${\mathrm{\ΔV}}_{P,i}=k_{e,P}(V_P^{*}-V_P){-n}_{P,i}{Q}_{P,i},{\mathrm{\ΔV}}_{N,i}=k_{e,N}(V_N^{*}-V_N)-n_{N,i}{Q}_{N,i},$${\mathrm{\ΔVTHD}}_{\mathrm{tH},i}=k_{e,\mathrm{tH}}({\mathrm{VTHD}}_{\mathrm{tH}}^{*}-{\mathrm{VTHD}}_{\mathrm{tH}})-n_{\mathrm{tH},i}{P}_{\mathrm{tH},i};$5)步骤5，将Y_P,i、Y_N,i、G_tH,i分别与v_P,αβ、v_N,αβ、v_tH,αβ相乘得到DSTATCOM_i的正序、负序和谐波输出电流参考值$i_{P,i}^{*},i_{N,i}^{*},i_{\mathrm{tH},i}^{*};$6)步骤6，设DSTATCOM_i直流母线电压V_DC,i的额定值为计算维持DSTATCOM_i直流母线电压稳定的有功电流$i_{\mathrm{DC},i}^{*}=(V_{\mathrm{DC},i}-V_{\mathrm{DC},i}^{*})(k_{P,\mathrm{DC}}+\frac{k_{I,\mathrm{DC}}}{s}),$其中k_P,DC和k_I,DC分别为DSTATCOMi直流母线电压控制环节的比例系数和积分系数；7)步骤7，合成DSTATCOM_i的输出电流参考值按照优先级进行比例限流；8)步骤8，将输出至DSTATCOM_i的电流内环控制环节，合成DSTATCOM_i控制系统的PWM信号进行脉冲宽度调制。