適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器及控制方法

2023-05-26 23:35:41 1

專利名稱：適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器及控制方法。
背景技術：
隨著經濟社會的發展，配電系統的功率因數偏低與諧波汙染等問題嚴重影響著電 力企業及其他企業的經濟效益，急需在配電網系統裝設低成本大容量動態無功補償和諧波 治理裝置。而靜止無功補償器，有源電力濾波器等無功補償與諧波治理裝置及其管理平臺 就成為目前研究的重點。諧振注入式混合有源電力濾波器作為無功補償和諧波治理的關鍵設備在電力系 統中扮演著十分重要的角色，可以進行大容量的無功補償和諧波動態治理，適用於高壓系 統。與SVC相比，有源電力濾波器只能補償固定容量的無功功率，不具備SVC正負連續調節 無功的能力，不能滿足無功動態補償的要求，而將SVC與源電力濾波器聯合使用可以滿足 要求，但是兩者的聯合運行也帶來了一個新的問題，就是如何使系統能夠穩定運行，並具有 較好的控制性能。

發明內容
針對現有技術存在的上述問題，本發明提供一種適用於高壓系統的諧波與無功動
態治理控制器及控制方法，實現對高壓電網諧波電流及無功功率進行動態實時的治理補 m
te ο本發明解決上述技術問題的技術方案是包括電壓互感器、電流互感器、信號處理 電路、工控機、MSC邏輯控制電路、TCR接口電路、PWM信號發生模塊、MSC觸發電路，TCR觸發 電路、光纖發送與接收模塊、功率放大器及隔離電路、顯示器、鍵盤，所述電壓互感器、電流 互感器的輸出接到信號處理電路，信號處理電路的輸出接工控機，工控機分別與MSC邏輯 控制電路、有源電力濾波器控制器、TCR控制器、顯示器、鍵盤相連，有源電力濾波器控制器 內的PWM信號發生模塊產生的PWM信號直接輸入到第一光纖發送與接收模塊，經光纜無失 真傳輸到功率放大器及隔離電路，控制有源電力濾波器的電壓型逆變器，MSC邏輯控制電路 的控制信號通過MSC觸發電路、輸入到第二光纖發送與接收模塊，經光纜無失真傳輸到MSC 裝置，控制MSC裝置工作，TCR控制器輸出的TCR脈衝信號經TCR接口電路送到TCR光纖發 送與接收模塊，再送到TCR觸發電路控制晶閘管工作。一種適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制方法，包括下列步驟(1)用電壓互感器、電流互感器分別檢測電網母線三相電壓ua、ub、u。，三相電流ia、 ib、i。；靜止無功補償器輸出電壓usv。；靜止無功補償器輸出電流isv。，以及TCR輸出電流ite， MSC輸出電流ims。；負載電流k ；逆變器輸出電流iapf ；(2)將上述檢測得到的電壓、電流信號經濾波處理電路後送到工控機，計算出三相 電壓基波有效值Uniis、負載側諧波電流itt、TCR諧波電流iteh ；(3)計算三相電壓基波有效值Ums與給定電壓值Uref差值Ue，差值經過PID控制器調節後得出SVC控制量導納B&，其離散控制律如下式所示 k 『 p(k) = kp(a+kj P (k) I), k 『 i(k) = k^b+^p (k)), k 『 d(k)= kd(c+k3 P (k) |)，P (k) = UeN(k) X AUeN(k), UeN(k) = Ue (k)/( Iuref (k) | + |Urms(k) I), AUeN(k)= UeN(k)-UeN(k-l)，式中，kp、ki和kd是利用Ziegler-Nichols方法得到的控制器參數的初始值；a、b、 c為三個定常數；ki、k2和1^3為三個正常數，用來調整參數k' p、k' JPk' d的值；P為增 益調節因子；ueN(k) =ue(k)/(|urrf(k) I+ |urms(k) I)，稱為電壓誤差ue(k)的歸一化值；(4)根據導納Bref分別計算出TCR、MSC補償導納Bt 、Bfflsc,根據補償導納Bte控制 TCR觸發電路給出晶閘管觸發脈衝，根據補償導納Bms。控制MSC觸發電路給出電容器投切電 平，使SVC補償的無功符合期望值；(5)計算負載諧波電流kh、TCR諧波電流itCTh與逆變器輸出電流iapf的差值e ；(6)利用差值e得到有源電力濾波器的控制參考信號u為
式中，N為系統需濾除的諧波次數的集合；<、<分別是利用一個基於改進 PSO-BP(particle swarm optimization and BP neural network)算法的神經網絡尋優後 的廣義積分器的比例係數、h次諧波的積分係數；ω m是基波頻率；(7)重複以上步驟，直到完全達到電網諧波的治理目標、無功的補償目標。本發明的技術效果在於本發明採用一個改進的Ziegler-Nichols方法優化參數 的PID控制器調節後得出SVC控制量導納Bref，根據分別計算出TCR、MSC補償導納Bt 、 Bfflsc,並控制TCR、MSC觸發電路給出晶閘管觸發脈衝、電容器投切電平，使SVC補償的無功符 合期望值，提高了 SVC無功補償性能。同時為了提高APF電流跟蹤的精度，本發明提供一種 改進的廣義積分控制算法實現電網諧波電流的分頻補償。採用上述控制方法時的聯合系統 在實現實時動態的補償無功功率、治理電網諧波電流的同時，更好地保證了系統的穩定性， 大幅度提高系統的控制性能和電網諧波電流的補償精度。下面結合附圖和實施例對本發明 作進一步的說明。


圖1是採用本發明的諧波與無功動態綜合補償系統的結構框圖。圖2是本發明中控制器的結構圖。圖3是本發明中TCR三相控制器與接口電路功能結構框圖。圖4本發明的控制流程圖。
具體實施例方式參見圖1，圖1為應用本發明的諧波與無功動態綜合治理裝置。它主要由諧振注 入式混合有源電力濾波器、晶間管控制電抗器、機械式投切電容器三部分組成。諧振注入式混合有源電力濾波器包括有源電力濾波器和無源濾波器組，A相注入支路由注入電容Cf、電 感L1、電容C1串接組成單調諧濾波器，然後通過開關S1接入電網，其中電感L1、電容C1串聯 組成A相基波諧振電路；電容C5、電感L5串聯為單調諧濾波器，通過開關S2接入電網；Lh、Ch 和Rh組成二階高通濾波器，通過開關S3接入電網。RIHAPF的有源部分經LC濾波器濾波後， 通過耦合變壓器與基波諧振電路並聯連接，再經注入電容Cf接入電網，另兩相注入電路與A 相聯接相同。每相晶閘管控制電抗器由反並聯的一對晶閘管與一個線性的空心電抗器相串 聯組成，三相晶間管控制電抗器聯接成Δ形併入電網；三相機械式投切電容器聯接成Y形， 分別通過可控的機械開關Sa、Sb、S。併入電網中。參見圖2，圖2為本發明的結構框圖。其中PWM信號發生模塊實為在有源電力濾波 器控制器(DSP)的一部分。母線三相電壓ua、ub、u。，靜止無功補償器輸出電壓Usv。；三相電 流ia、ib、i。；靜止無功補償器輸出電流isv。；負載電流I ；逆變器輸出電流iapf，分別經過電 壓、電流互感器檢測後通過信號處理電路進行濾波處理，得出相對應的小信號，輸入到工控 機中。工控機計算出負載諧波電流^值、TCR諧波電流iteh值、三相電壓基波有效值UMS， 同時以各種圖形、曲線的形式展示出來，其中以負載諧波電流UCR諧波電流it。A作為參 考值。利用計算得到的期望負載諧波電流im、期望TCR諧波電流iteh與逆變器輸出電流iapf 作差，給定電壓值Uref與三相電壓基波有效值Urms作差，根據差值由工控機計算得出有源電 力濾波器、MSC、TCR的控制信號(TCR系統為觸發角信號)。工控機將MSC控制信號通過以 太網傳送給MSC邏輯控制電路，將有源電力濾波器與TCR控制信號輸入到DSP控制器。輸 入到有源電力濾波器與TCR控制器的信號由四塊DSP處理，分別產生PWM信號，三相TCR脈 衝信號。最後，PWM信號直接通過光纖發送與接收模塊後經光纜無失真傳輸到現場，而MSC 邏輯控制電路的控制信號與TCR脈衝信號分別通過MSC觸發電路、TCR接口電路後輸入到光 纖發送與接收模塊後經光纜無失真傳輸到現場，其中通過功率放大和隔離電路控制RIHAPF 的電壓型逆變器，直接通過開關控制MSC裝置，通過TCR觸發電路控制晶閘管，從而實現對 電網諧波的綜合治理以及無功的動態補償。此外，在TCR系統中，DSP控制器在接收到工控 機發出的晶閘管觸發角信號並將其轉換為觸發脈衝信號之後，發出檢測脈衝信號，用於檢 測TCR系統的工作狀態，TCR觸發電路收到檢測信號後，進行狀態檢測，檢測完後，將檢測信 號轉換為脈衝發送至TCR控制器作為回報信號，TCR控制器接收檢測脈衝並作出相應判斷， 同時將判斷結果通過乙太網傳送到工控機，達到對整個TCR系統進行監控的目的。參見圖3，圖3為圖2中的TCR控制器及TCR接口電路控制框圖，TCR控制器由三 塊TMS320C28335DSP控制器為核心構成，接口電路也為三個，為介紹的方便，此處只介紹其 中某一相的接口電路，另外兩相TCR接口電路的功能相同。其中，TCR接口電路由狀態鎖存、 回報信號電平轉換電路、控制信號電平轉換電路、中斷產生電路、過零信號檢測電路組成。 這三塊DSP分別與三塊接口電路連接，對TCR系統的三相晶閘管進行控制管理。在TCR觸 發階段，工控機將計算得到的晶閘管觸發角度通過乙太網傳送給TCR控制器(DSP)作為輸 入信號。接口電路中的過零信號檢測電路對SVC連接點的電網電壓進行檢測，其主要由變 送器、η型濾波電路與LM393比較器組成。信號處理電路出來的電網電壓信號輸入到接口 電路中，當TCR連接點的電網電壓過零時，比較器輸出高電平輸入到TCR控制器中，TCR控 制器在收到過零信號後，根據工控機傳來的三相晶間管角度信號將其轉換為觸發雙脈衝， 輸出至控制信號電平轉換電路，將幅值為3. 3V的信號轉換為5V信號，然後經過如圖所示的
7光纖發送模塊轉換為光信號，通過光纜傳輸到TCR觸發電路的光纖接收模塊將光信號轉換 為電信號，從而對晶閘管進行控制。在發出觸發雙脈衝之後，TCR控制器又向TCR觸發電路 依次發出若干系統狀態檢測信號，對系統的工作狀態進行檢測。TCR觸發電路中的光纖發 送模塊將檢測到的脈衝信號發送到低壓側的光纖接收模塊，而後將信號輸入到TCR接口電 路，信號輸入到接口電路後由狀態鎖存電路將回報的脈衝信號進行鎖存，與此同時，回報的 信號輸入到接口電路中的中斷產生電路，這些信號通過或門相或之後，輸入到回報信號電 平轉換電路，轉換為3. 3V信號，最後輸入到TCR控制器中，由於同時回報的信號可能會有幾 路，只要一個通道有信號，都會使中斷產生電路輸出為高電平，產生中斷，TCR控制器收到中 斷信號後，掃描各個輸入通道，進行相應處理。TCR控制器在處理完中斷之後，將狀態鎖存電 路清零，等待下一次中斷的產生。TCR控制器對信號進行分類處理，如果在設定的時間中，沒 有收到相應的回報信號，TCR控制器將產生上報信號，並將信號通過乙太網發送到上位機， 進行處理。參見圖4，圖4為本發明的控制框圖。圖中UMf(k)是系統在第k個時刻的給定 電壓值，Urms(k)是基波電壓有效值；Uk)是負載諧波電流，itcrh(k)是TCR產生的諧波電 流，Iapf (k)是逆變器實際輸出電流。給定電壓Uref (k)與UrmsGO的差值U6GO作為電壓控 制器的輸入。其中，電壓控制器由一個改進的Ziegler-Nichols方法尋優的PID控制器 (Improved Ziegler-NicholsOptimization PID Controller, IZN0PID)構成，其具體功 能描述為首先獲得基波電壓有效值Ums (k)與給定電壓值UMf (k)的差值隊(k)，UJk)經 過標準化變換後得到UeN(k)，而UeN(k)經過ζ—1作用後可以得到其前一時刻的電壓誤差值 UeN(k-l)，然後對UeN(k)與UeN(k-l)進行乘積作用以得到增益調節因子P (k)，P (k)則用 於調節ZNPID(Ziegler-Nichc)Is PID)控制器的參數。以電網諧波電流(iLh(k)+itcrh(k))與 逆變器輸出電流iapf(k)的差值e(k)作為改進的廣義積分控制器的輸入，u是有源電力濾 波器控制器的輸出，u經過高頻三角載波調製後得出PWM信號，控制電壓型逆變器開關器件 IGBT的通斷，對諧波進行綜合治理。圖4中，靜止無功補償器電壓控制主要過程為獲得基波電壓有效值Urms (k)與給定電壓值Urrf(k)的差值Ue (k)，Ue (k)通過 IZN0PID控制算法得出靜止無功補償器控制量B&，如式(1)所示 k 『 p(k) = kp(a+kj P (k) I), k 『 i(k) = k^b+^P (k)), k ' d(k)= kd(c+k3 P (k)|)， (1)式中，靜止無功補償器控制量為IZN0PID控制器的輸出；kp、Ici和kd是利用 Ziegler-Nichols方法得到的控制器參數的初始值，且Ue(k) = Uref (k)-Urms(k)，AUe(k)= Ue(k)-Ue(k-1) ;a、b、c為三個定常數；ki、k2和1^3為三個正常數，用來調整參數k' p、k', 和k' d的值；P (k)為增益調節因子，定義為ρ (k) = UeN(k) X AUeN(k)，(2)其中，UeN(k) = Ue (k) / (I Uref (k) I +1 Urms (k) I)，(3)稱為電壓誤差Ue (k)的標準化值，且Δ UeN (k) = UeN (k) -UeN (k-1)。根據靜止無功補償器控制量B&，利用公式(4)可得到TCR、MSC各自導納Bt 、Bms。，
8其大小分別決定了 TCR導通角度的大小和MSC投入的數量；Btra經過導納-角度函數變換成 弧度(晶閘管的導通角)控制了感性無功投入電網的多少；Bms。經過MSC邏輯控制器輸出高 電平或低電平，來控制電容器投入電網的個數。 式中，B。為變壓器電納(這裡看作理想變壓器)取值為1 ；m = 1,2……為電容器 投入個數；N。為單個電容器對應的導納。有源電力濾波器電流跟蹤控制主要過程為利用電網諧波電流(UlO+ibhGO)與逆變器輸出電流iapf(k)的差值e(k)作為 有源電力濾波器控制器的輸入，計算得到有源電力濾波器的控制參考信號u，其s域內表達 式為 式中，N為系統需濾除的諧波次數的集合；<、<分別是利用一個基於改進 PSO-BP(particle swarm optimization and BP neural network)算法的神經網絡尋優後 的廣義積分器的比例係數、h次諧波的積分係數；ωω是基波頻率。廣義積分控制器的輸出 信號u經過高頻三角載波調製後得出PWM信號，控制電壓型逆變器開關器件IGBT的通斷， 對諧波進行綜合治理。用於優化廣義積分控制器參數的神經網絡採用3層前向BP網絡。其中神經網絡的 輸入層(j)節點數為P = 7，網絡輸入為第k個時刻的電容直流側電壓給定值U。(k)、電容電 壓實際值^(10及兩者的誤差EtlGO、系統參考電壓UMf(k)、系統電壓基波有效值Ums(k)及 兩者的誤差 Ue (k)，即輸入[xi; x2, X3, x4, x5, x6, X7] = [Uc (k), U1 (k), E0 (k), Uref (k), Urms(k), Ue(k)，1]。輸出層神經元數目根據研究對象的實際情況而定，例如系統需濾除的諧波次數 集合為{2，5，7，11，13，17，19}，則輸出層(1)神經元數目取M = 8，網絡輸出分別對應廣義 積分器的比例係數Kp、h次諧波積分係數K2、K5、K7、Kn、K13、K17、K19。隱含層(i)神經元數目 可以根據經驗公式來確定，為0 = V T^ + a = V^ + ，a是[1，10]之間的常數。電網諧波電流(UkHitehGO)與逆變器實際輸出電流iapf(k)的差值e(k)，e(k) =(iLh(k)+itcrh (k))-iapf (k)0性能指標函數定義為 對在[_1，1]範圍內隨機產生網絡權值矩陣的第K(K = 1,2,……，10，可視為第K 個粒子。10為可能的神經網絡結構的數目，可視為粒子群中所有粒子的數目)個網絡，都採 用一種基於變學習率的改進BP網絡權值學習算法進行訓練，該算法是在基本BP神經網絡 學習算法上對學習率進行了修改，學習率β (k)隨e(k)的大小而自適應的進行調整，為 q(k) = q(k-l)+lgsgn[| Δ e (k) |-q(k"l) | Δ 2e (k) |], Δ e (k) = e(k)-e(k_l)， Δ 2e (k) = e(k)-2e(k-l)+e(k-2)，式中，0· 025 彡 c 彡 0. 05，0. 05 彡 1 彡 0. l，sgn 表示符號 函數。當全部樣本每訓練完一次後，按式(7)計算Ii1個訓練樣本誤SE1和Ii2個檢驗樣本 的誤差E2 El=-Σ (W P1 ⑷ _ (iLh P1 ㈨ + hcrh P1 (幻))2， 式中，Iijnn2分別為訓練樣本數目和檢驗樣本數目-Japf 為從逆變器輸出電流 iapf (k)中取出的第P1個訓練樣本電流值，(t Pl(k) +Itcrh 為從檢測出的諧波電流中取出 的第P1個訓練樣本電流值；『 為從逆變器輸出電流iapf(k)中取出的第P2個檢驗樣本 電流值，(k +Itcrh 為從檢測出的諧波電流信號中取出的第p2個檢驗樣本電流值。PSO(particle swarm optimization)算法的速度迭代公式可以另寫為(8)式Δ Vij (k) = Vij (k+1) -Wvij (k) = rlCl (Pbestij-Xij (k)) +r2c2 (gbestrXiJ (k))，(8)式中，Xi(k) = (xn(k),xi2(k),……，Xij(k))為在j維空間中第i個粒子所處的 位置；Vi(k) = (vn(k),vi2(k),……，Vij(k))為第 i 個粒子具有的速度；Pbesti= (pbestn, Pbesti2,……，Pbestij)為第i個粒子所處的最佳位置；gbest為全體所有粒子經過的最佳 位置；r1;r2為0 1的隨機數；w為慣性係數，慣性係數的引入使PSO可以調節算法的全局 與局部尋優能力，通常採用線性慣性權值；Cl，C2為加速度權重，為正常數。若將神經網絡的權值視為PSO算法中粒子的速度，則在網絡訓練中，相繼兩次權 值的改變可視為粒子速度的改變。因此類比(8)式，網絡權值的修正量可按(9)式計算Δ Wli (k) = !T1C1 (Wbestli-Wli (k))+r2c2 (Wgbestli-Wli (k))，Δ Wij (k) = T1 『 c/ (Wbestij-Wij (k))+r2' c2' (Wgbestij-Wij (k)), (9)式中，Vli (k)為輸出層與隱含層的連接權值，Wij(k)為隱含層與輸入層的連接權 值；Wbestli和Wbestij為第K個網絡所經歷的歷史上具有最小樣本檢驗誤差E2時的網絡權 值，E2為由(7)式計算得到的n2個檢驗樣本的方均誤差；Wgbestli和Wgbestij為10個群體 網絡中歷史上具有最小樣本檢驗誤差E2時的權值；Cl、C2和c/ ,C2'的意義與公式(8)中 的C1W2相同；mdnr/、r2『的意義與公式(8)中的ri、r2相同。利用改進的RP網絡權值學習算法進行訓練，每訓練完一次後，綜合考慮改進BP算 法與PSO算法的共同效果，就是在改進BP網絡權值學習算法的右邊，分別加上由式(9)表 示的權值改變量，故綜合得到新的網絡權值學習算法見式(10)和(11) 式中，上角標(1)、(2)、(3)分別代表輸入層、隱含層和輸出層，例如幻表示 輸入層的第j個神經元的輸入；β是(6)式中的變學習率；sgn表示符號函數；u(k)表示 圖4中廣義積分器在第k個時刻的輸出。網絡隱含層的第i個神經元的輸入、輸出分別為
net^=jyi]X]，0屍二 一⑵)；網絡輸出層的輸入、輸出分別為叫(3) =Y^Pf'，0p) 二 g( efp)) = ^，
0^=g(netfy) = K2,……，0丨3)二？( <))=、。輸出層激勵函數8與隱含層激勵函數€均採用 Sigmoid 函數。
權利要求
一種適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器，其特徵在於包括電壓互感器、電流互感器、信號處理電路、工控機、MSC邏輯控制電路、TCR接口電路、PWM信號發生模塊、MSC觸發電路，TCR觸發電路、光纖發送與接收模塊、功率放大器及隔離電路、顯示器、鍵盤，所述電壓互感器、電流互感器的輸出接到信號處理電路，信號處理電路的輸出接工控機，工控機分別與MSC邏輯控制電路、有源電力濾波器控制器、TCR控制器、顯示器、鍵盤相連，有源電力濾波器控制器內的PWM信號發生模塊產生的PWM信號直接輸入到第一光纖發送與接收模塊，經光纜無失真傳輸到功率放大器及隔離電路，控制有源電力濾波器的電壓型逆變器，MSC邏輯控制電路的控制信號通過MSC觸發電路、輸入到第二光纖發送與接收模塊，經光纜無失真傳輸到MSC裝置，控制MSC裝置工作，TCR控制器輸出的TCR脈衝信號經TCR接口電路送到TCR光纖發送與接收模塊，再送到TCR觸發電路控制晶閘管工作。
2.根據權利要求1的所述適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器，其特徵在 於所述TCR接口電路由狀態鎖存電路、回報信號電平轉換電路、控制信號電平轉換電路、 中斷產生電路、過零信號檢測電路組成，過零信號檢測電路的輸入端與信號處理電路相接， 其輸出端與TCR控制器相接，狀態鎖存電路、中斷產生電路的一端與回報信號電平轉換電 路相連，另一端與TCR光纖發送與接收模塊相連，、控制信號電平轉換電路，回報信號電平 轉換電路的另一端與TCR控制器相接，控制信號電平轉換電路串接於TCR控制器和TCR光 纖發送與接收模塊之間。
3.一種適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器的控制方法，包括以下步驟(1)用電壓互感器、電流互感器分別檢測電網母線三相電壓ua、ub、u。；靜止無功補償器 輸出電壓usv。；三相電流ia、ib、i。、靜止無功補償器輸出電流isv。，以及TCR輸出電流ite，MSC 輸出電流ims。；負載電流I ；逆變器輸出電流iapf ；(2)將上述檢測得到的電壓、電流信號經濾波處理電路後送到工控機，計算出三相電壓 基波有效值Uniis、負載側諧波電流itt、TCR諧波電流iteh ；(3)計算三相電壓基波有效值Urms與給定電壓值Uref差值Ue,差值經過PID控制器調節 後得出SVC控制量導納B&，其離散控制律如下式所示Bref =k'pUe(k)+^fjUe(I)+k'd(Ue(k)-Ue(k-I))，i=0k' p(k) = kp(a+kj P (k) |),k' i(k) = k^b+^P (k)),k' d(k) = kd(c+k3| P (k) I)， P (k) = UeN(k) X AUeN(k) , UeN(k) = Ue(k)/(|Uref(k) | + |Urms(k) I) , AUeN(k)= UeN(k)-UeN(k-l)，式中，kp、ki和kd是利用Ziegler-Nichols方法得到的控制器參數的初始 值；a、b、c為三個定常數；ki、k2和1^3為三個正常數，用來調整參數k' p、k' 值；P為增益調節因子；ueN(k) = Ue(k)/(IurrfGO ι+ IurmsGO ι)，稱為電壓誤差Ue(k)的歸一 化值；(4)根據導納Brrf分別計算出TCR、MSC補償導納Bte、Bms。，根據補償導納Bto控制TCR 觸發電路給出晶閘管觸發脈衝，根據補償導納Bms。控制MSC觸發電路給出電容器投切電平， 使SVC補償的無功符合期望值；(5)計算負載諧波電流kh、TCR諧波電流itCTh與逆變器輸出電流iapf的差值e；(6)利用差值e得到有源電力濾波器的控制參考信號u為 式中，N為系統需濾除的諧波次數的集合；<、< 分別是利用一個基於改進 PSO-BP(particle swarm optimization and BP neural network)算法的神經網絡尋優後 的廣義積分器的比例係數、h次諧波的積分係數；ω m是基波頻率；(7)重複以上步驟，直到完全達到電網諧波的治理目標、無功的補償目標。
4.根據權利要求3所述的適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器的控制方法， 所述步驟6中) = K19 ;輸出層激 勵函數g與隱含層激勵函數f均採用Sigmoid函數。
全文摘要
本發明公開了一種適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器及控制方法。所述適用於高壓系統的諧波與無功動態治理控制器包括工控機、信號檢測與處理電路，諧振注入式混合有源電力濾波器、晶閘管控制電抗器、機械式投切電容器，諧振注入式混合有源電力濾波器治理電網諧波電流，晶閘管控制電抗器、機械式投切電容器實現實時動態的補償無功功率。本發明能夠實現對電網諧波電流及電網感性或容性無功功率的動態實時治理補償，提高了有源電力濾波器電流跟蹤控制精度，並提高了SVC無功補償性能，在實現實時動態的補償無功功率、治理電網諧波電流的同時，更好地保證了系統的穩定性。
文檔編號H02J3/18GK101882786SQ201010241319
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月31日 優先權日2010年7月31日
發明者呂志鵬, 吳傳平, 吳敬兵, 方璐, 楊曉峰, 羅安, 馬伏軍 申請人:湖南大學