一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法
2023-06-18 16:01:06
一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法
【專利摘要】一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法，涉及電力系統【技術領域】。有源電力濾波裝置主要由兩大部分組成，即指令電流運算電路和補償電流發生電路。所述補償電流發生電路由電流跟蹤控制電路、驅動電路和主電路三部分構成，用於檢測非線性負載的電流和電壓，經過指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號。經過補償電流發生電路得出補償電流，補償電流與非線性負載電流中的諧波電流及無功電流進行抵消，最終得到期望的正弦電網電流。上述補償電流發生模塊的控制參數能根據實際諧波和無功治理效果自修正，且上述補償電流發生模塊的控制參數的初始值採用自動標定的方法獲得，以達到更好的諧波和無功治理效果。
【專利說明】一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統【技術領域】，具體涉及一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法。
【背景技術】
[0002]有源電力濾波裝置(簡稱APF)可廣泛應用於電力系統，主要功能是諧波治理，也可以補償無功。APF的系統構成如圖1所示:圖中Vs表示交流電源，非線性負載的負載電流iL含有諧波電流和無功電流。APF主要由兩大部分組成，即指令電流運算電路和補償電流發生電路，補償電流發生電路由電流跟蹤控制電路、驅動電路和主電路三部分構成。其中，指令電流運算電路的作用是檢測出非線性負載的負載電流中的諧波電流和無功電流分量，所以也稱為諧波電流和無功電流檢測電路。補償電流發生電路的作用是根據指令電流運算電路得出的補償電流的指令信號，產生實際的補償電流。
[0003]APF的基本工作原理是:檢測非線性負載的電流和電壓，經過指令電流運算電路計算得出補償電流的指令信號，經過補償電流發生電路得出補償電流，補償電流與非線性負載電流中的諧波電流及無功電流進行抵消，最終得到期望的正弦電網電流。
[0004]有源電力濾波裝置從誕生之日起就一直處於不斷的改進中，本申請是基於其中的一種改進。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題在於提供一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法，
[0006]本發明所要解決的技術問題採用以下技術方案來實現:
[0007]—種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法，有源電力濾波裝置主要由兩大部分組成，即指令電流運算模塊和補償電流發生模塊，其中，指令電流運算模塊的作用是檢測出非線性負載的負載電流中的諧波電流和無功電流分量，所以也稱為諧波電流和無功電流檢測模塊，補償電流發生模塊的作用是根據指令電流運算模塊得出的補償電流的指令信號，輸出補償電流，其特徵在於:
[0008]上述補償電流發生模塊的控制參數能根據實際諧波和無功治理效果自修正(簡稱控制參數自修正技術)，以達到更好的諧波和無功治理效果。控制參數自修正技術技術能夠在元器件參數出現變化以及諧波源產生的諧波電流特徵發生變化的情況下，使APF始終自動保持上佳的控制參數，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的；
[0009]例如:在APF的輸出級有輸出電感和濾波電容，這些器件的參數隨著溫度和時間的變化而變化，因此控制參數中與輸出電感和濾波電容相對應的LC濾波常數實際上就是在不停地變化，控制參數自修正技術將APF的LC濾波常數看做變量，每過一段時間(例如3s)主動地微調它，如果諧波治理和無功補償效果變好，說明上次微調正確，下次微調方式不變；如果諧波治理和無功補償效果變差，說明上次微調錯誤，下次應反向微調。這樣，控制參數自修正技術能夠在APF長期運行後，自動保持LC濾波變量與實際的LC濾波常數基本一致，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。
[0010]又例如:在APF對電流的測量誤差隨著溫度和時間的變化而變化，會最終影響諧波治理和無功補償效果，因此可以引入誤差修正係數，控制參數自修正技術將誤差修正係數看做變量，每過一段時間(例如3s)主動地微調它，如果諧波治理和無功補償效果變好，說明上次微調正確，下次微調方式不變；如果諧波治理和無功補償效果變差，說明上次微調錯誤，下次應反向微調。這樣，控制參數自修正技術能夠在APF長期運行後，自動保持誤差修正係數的正確性，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。
[0011]上述補償電流發生模塊的控制參數的初始值採用自動標定的方法獲得，就是用可控的諧波源發出已知的諧波和無功電流，這樣APF就能確切知道測量和控制環節出現的總誤差和總延時，從而將所有的誤差和延時通過修正控制參數(輸出放大係數和延時參數)的初始值的方法加以消除，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。
[0012]本發明的有益效果是:本發明方法簡單，電路設計合理，能夠很好的提高諧波治理和無功補償效果，穩定性好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為APF的系統構成圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。
[0015]實施例1
[0016]一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法，有源電力濾波裝置主要由兩大部分組成，即指令電流運算模塊和補償電流發生模塊，其中，指令電流運算模塊的作用是檢測出非線性負載的負載電流中的諧波電流和無功電流分量，所以也稱為諧波電流和無功電流檢測模塊，補償電流發生模塊的作用是根據指令電流運算模塊得出的補償電流的指令信號，輸出補償電流，其特徵在於:
[0017]上述補償電流發生模塊的控制參數能根據實際諧波和無功治理效果自修正(簡稱控制參數自修正技術)，以達到更好的諧波和無功治理效果。控制參數自修正技術技術能夠在元器件參數出現變化以及諧波源產生的諧波電流特徵發生變化的情況下，使APF始終自動保持上佳的控制參數，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的；
[0018]例如:在APF的輸出級有輸出電感和濾波電容，這些器件的參數隨著溫度和時間的變化而變化，因此控制參數中與輸出電感和濾波電容相對應的LC濾波常數實際上就是在不停地變化，控制參數自修正技術將APF的LC濾波常數看做變量，每過一段時間(例如3s)主動地微調它，如果諧波治理和無功補償效果變好，說明上次微調正確，下次微調方式不變；如果諧波治理和無功補償效果變差，說明上次微調錯誤，下次應反向微調。這樣，控制參數自修正技術能夠在APF長期運行後，自動保持LC濾波變量與實際的LC濾波常數基本一致，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。[0019]又例如:在APF對電流的測量誤差隨著溫度和時間的變化而變化，會最終影響諧波治理和無功補償效果，因此可以引入誤差修正係數，控制參數自修正技術將誤差修正係數看做變量，每過一段時間(例如3s)主動地微調它，如果諧波治理和無功補償效果變好，說明上次微調正確，下次微調方式不變；如果諧波治理和無功補償效果變差，說明上次微調錯誤，下次應反向微調。這樣，控制參數自修正技術能夠在APF長期運行後，自動保持誤差修正係數的正確性，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。
[0020]上述補償電流發生模塊的控制參數的初始值採用自動標定的方法獲得，就是用可控的諧波源發出已知的諧波和無功電流，這樣APF就能確切知道測量和控制環節出現的總誤差和總延時，從而將所有的誤差和延時通過修正控制參數(輸出放大係數和延時參數)的初始值的方法加以消除，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。
[0021]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種提高有源電力濾波裝置諧波治理和無功補償效果的方法，有源電力濾波裝置主要由兩大部分組成，即指令電流運算模塊和補償電流發生模塊，其中，指令電流運算模塊的作用是檢測出非線性負載的負載電流中的諧波電流和無功電流分量，補償電流發生模塊的作用是根據指令電流運算模塊得出的補償電流的指令信號，輸出補償電流，其特徵在於:上述補償電流發生模塊的控制參數能根據實際諧波和無功治理效果自修正，以達到更好的諧波和無功治理效果；控制參數自修正能夠在元器件參數出現變化以及諧波源產生的諧波電流特徵發生變化的情況下，使APF始終自動保持上佳的控制參數，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的； 上述補償電流發生模塊的控制參數的初始值採用自動標定的方法獲得，是用可控的諧波源發出已知的諧波和無功電流，這樣APF就能確切知道測量和控制環節出現的總誤差和總延時，從而將所有的誤差和延時通過修正控制參數的初始值的方法加以消除，達到提高諧波治理和無功補償效果的目的。
【文檔編號】H02J3/18GK103997040SQ201410195209
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月9日 優先權日:2014年5月9日
【發明者】孫杰, 劉衛華, 吳海軍 申請人:安徽振興科技股份有限公司