CN102394500A - 一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法 - Google Patents

一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法 Download PDF

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CN102394500A CN2011104175463A CN201110417546A CN102394500A CN 102394500 A CN102394500 A CN 102394500A CN 2011104175463 A CN2011104175463 A CN 2011104175463A CN 201110417546 A CN201110417546 A CN 201110417546A CN 102394500 A CN102394500 A CN 102394500A
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李辉
张志科
王劲
杨春
刘霞
洪毅
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    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Abstract

本发明提供一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法。该控制方法基于对配电网电压谐波含量的检测,利用谐波注入法对配电网电压含有相应次数的谐波分量进行抑制,使得该动态电压恢复器不仅能快速实现补偿电网电压暂降的功能,而且能对配电网电压谐波进行抑制,使其具有动态电压恢复功能的同时能抑制电网电压谐波,极大提高配电网动态电能质量。该控制方法不仅适用于配电网源存在电压谐波情况,而且也可用于非线性负载引入电压谐波的情况。该控制方法可以在现有动态电压恢复器硬件保持不变的情况下,仅通过软件方法增加电压谐波含量的检测以及谐波注入的控制功能,具有很强的灵活性和通用性。

Description

一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法
技术领域
本发明属于配电网的动态电能质量分析与控制技术领域,特别涉及一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法,具体包括电网电压跌落时能实现电压的补偿,5、7次电压谐波含量的提取以及谐波抑制控制。
背景技术
随着现代电力电子用电设备的技术更新,数字式自动控制技术在工业生产中得到大规模应用,如变频调速设备、可编程逻辑控制器、各种自动生产线以及计算机系统等敏感性用电设备的大量使用,对配电系统供电的电能质量提出了更高的要求。其中,电压暂降及其谐波问题是动态电能质量中最为突出的问题之一,将给高精尖用电设备造成严重损失。因此,如何针对精密负荷对配电网动态电能质量的高要求,研究配电网中提高动态电压恢复器的谐波抑制能力的控制方法,对于解决电网电压暂降发生后电压快速恢复以及电压谐波抑制问题具有重要的现实意义。
现有的动态电压恢复器大都仅从提高其电压快速恢复能力角度研发,且没有考虑电网含电压谐波的情况。在使用现有动态电压恢复器过程中,当电网电压跌落且电压谐波含量较多时,其电压恢复效果将会受到较大的影响。因此,现有的动态电压恢复器对动态电能质量要求高的高精尖用电设备的运行和使用是非常不利的,研究提高现有动态电压恢复器的谐波抑制能力的控制方法显得尤为重要。
发明内容
有鉴于此,为了解决上述问题,本发明公开了一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法,采用本发明方法,可以使得现有动态电压恢复器不仅具有补偿电压暂降功能同时还具有5、7次谐波电压的抑制能力。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的:
(1)通过电压传感器检测负载三相电压信号                                               
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE002
,通过信号发生电路产生负载三相电压参考信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE004
,通过同步锁相单元检测负载三相电压
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE006
相的相位角
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE008
(2)将检测到的负载三相电压信号
Figure 652981DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相同步旋转坐标轴系的变换,获得两相
Figure 944023DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE014
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE016
;同时将负载三相电压参考信号
Figure 536809DEST_PATH_IMAGE004
通过三相静止坐标轴系到两相
Figure 808708DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系的变换,获得两相
Figure 945684DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压参考信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE018
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE020
(3)将两相
Figure 275034DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压信号
Figure 286984DEST_PATH_IMAGE014
Figure 955863DEST_PATH_IMAGE016
与对应两相
Figure 11543DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压参考信号
Figure 765873DEST_PATH_IMAGE018
分别相减,其差值通过比例积分(PI)器得到基波控制器的输出信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE022
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE024
;将基波控制器的输出信号通过两相
Figure 400171DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系到三相
Figure 643065DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系的变换,得到三相
Figure 884690DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的基波电压补偿信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE026
(4)将检测到的负载三相电压信号
Figure 222131DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 865602DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系的变换,经低通滤波器获得两相
Figure 503564DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系下的负载5次谐波电压信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE030
;将检测到的负载三相电压信号
Figure 107851DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 186666DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系的变换,经低通滤波器获得两相
Figure 746960DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系下的负载7次谐波电压信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE038
(5)将负载电压5次谐波电压信号
Figure 830191DEST_PATH_IMAGE030
Figure 843147DEST_PATH_IMAGE032
以及负载7次谐波电压信号
Figure 725652DEST_PATH_IMAGE036
和 
Figure 891185DEST_PATH_IMAGE038
分别与0相减,其差值通过比例积分(PI)器分别得到5、7次谐波控制器的输出信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE040
以及
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE044
;将5、7次谐波控制器的输出信号分别通过两相
Figure 210565DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系到三相
Figure 710816DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系的变换,两相
Figure 131433DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系到三相
Figure 604003DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系的变换,得到三相静止坐标轴系下的5、7次谐波电压抑制信号
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE048
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE050
(6)将三相
Figure 891951DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的基波电压补偿信号
Figure 116259DEST_PATH_IMAGE026
以及5、7次谐波电压抑制信号
Figure 275156DEST_PATH_IMAGE050
分别对应的相电压相加,经SPWM调制后控制动态电压恢复器中逆变器的IGBT导通和关断;
(7)通过控制逆变器的IGBT导通和关断,经过输出
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE052
滤波器滤除高次谐波分量获得动态电压恢复器输出的三相电压
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE054
,实现电网电压跌落的补偿和谐波电压的抑制。
所述步骤(2)中负载三相电压信号
Figure 64514DEST_PATH_IMAGE002
从三相
Figure 92512DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 274095DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的变换关系式为:
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE056
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE058
为基波正变换矩阵:
式中,
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE062
分别为负载三相
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE068
Figure 2011104175463100002DEST_PATH_IMAGE070
电压信号,
Figure DEST_PATH_IMAGE072
为两相同步旋转坐标轴系的旋转速度,
Figure DEST_PATH_IMAGE074
为时间,
Figure 116652DEST_PATH_IMAGE008
为轴与三相
Figure 418320DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系中
Figure 778895DEST_PATH_IMAGE006
轴的夹角。
所述步骤(3)中基波控制器的输出电压信号
Figure 480528DEST_PATH_IMAGE022
Figure 850329DEST_PATH_IMAGE024
从两相
Figure 803242DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系到三相
Figure 600296DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的变换关系式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE076
Figure DEST_PATH_IMAGE078
为基波逆变换矩阵:
Figure DEST_PATH_IMAGE080
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE082
Figure DEST_PATH_IMAGE086
分别为负载三相
Figure 396083DEST_PATH_IMAGE006
Figure 631892DEST_PATH_IMAGE068
Figure 642574DEST_PATH_IMAGE070
的基波电压补偿信号。
所述步骤(4)中负载三相电压信号
Figure 423579DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 519711DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 293632DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系的变换关系式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE088
Figure DEST_PATH_IMAGE090
为5次谐波正变换矩阵:
Figure DEST_PATH_IMAGE092
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE094
为两相5倍基波频率旋转坐标轴系的旋转速度,
Figure DEST_PATH_IMAGE096
Figure DEST_PATH_IMAGE098
轴与三相
Figure 311776DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标系中
Figure 957521DEST_PATH_IMAGE006
轴的夹角。
所述步骤(4)中负载电压信号
Figure 207237DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 504095DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 813853DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系的变换关系式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE100
Figure DEST_PATH_IMAGE102
为7次谐波正变换矩阵:
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE106
为两相
Figure 136775DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系的旋转速度,
Figure DEST_PATH_IMAGE108
Figure DEST_PATH_IMAGE110
轴与三相
Figure 252498DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标系中
Figure 905328DEST_PATH_IMAGE006
轴的夹角。
所述步骤(5)中5次谐波控制器的输出信号从两相5倍基波频率旋转坐标轴系到三相
Figure 292130DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的变换关系式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE112
Figure DEST_PATH_IMAGE114
为5次谐波逆变换矩阵:
Figure DEST_PATH_IMAGE116
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE118
Figure DEST_PATH_IMAGE120
Figure DEST_PATH_IMAGE122
分别为负载三相
Figure 192958DEST_PATH_IMAGE006
Figure 238275DEST_PATH_IMAGE068
Figure 947998DEST_PATH_IMAGE070
的5次谐波电压抑制信号。
所述步骤(5)中7次谐波控制器的输出信号
Figure 496791DEST_PATH_IMAGE044
Figure 647150DEST_PATH_IMAGE046
从两相
Figure 914183DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系到三相静止坐标轴系下的变换关系式为:
Figure DEST_PATH_IMAGE124
Figure DEST_PATH_IMAGE126
为7次谐波逆变换矩阵:
Figure DEST_PATH_IMAGE128
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE130
Figure DEST_PATH_IMAGE132
分别为负载三相
Figure 24593DEST_PATH_IMAGE068
Figure 591972DEST_PATH_IMAGE070
的7次谐波电压抑制信号。
本发明的有益效果是:
本发明公开的一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法不需要增加额外的谐波抑制硬件装置,在不影响其在电网电压暂降后电压快速补偿功能的同时,仅通过对电压信号中的谐波分量进行提取,采用谐波注入的控制方法,实现对电网电压5、7次谐波进行抑制,降低了负载侧电压谐波含量,极大地改善了配电网的动态电能质量,使得改进的动态电压恢复器控制方法能更好的满足高精尖等敏感负荷对电网电能质量的高要求。该控制方法不仅适用于配电网源存在电压谐波情况,也适用于非线性负载引入电网的谐波情况,具有很强的灵活性和通用性。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述:
图1为动态电压恢复器补偿电压暂降和谐波抑制的原理图;
图2为本发明所用的两相旋转坐标轴系定义示意图;
图3为负载电压基波,5、7次谐波电压的获取方法;
图4为提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法框图,图中虚线部分为谐波检测和谐波电压注入的控制方法;
图5为提高动态电压恢复器谐波抑制能力的效果图,其中,图5(a)为电网三相电压在0.2s~0.4s期间发生40%额定电压幅值的电压暂降,且非线性负载引入含5、7次谐波电压时的负载三相电压波形图;5(b)为采用现有常规动态电压恢复器控制方法后的负载三相电压波形及
Figure 328984DEST_PATH_IMAGE006
相电压谐波分析结果;图5(c)为采用本发明提出的动态电压恢复器控制方法后的负载三相电压波形及
Figure 914686DEST_PATH_IMAGE006
相电压谐波分析结果。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明进行详细的描述。
如图1所示,当电网三相电压发生电压暂降故障时,通过检测负载三相电压信号来控制动态电压恢复器中的电压型逆变器,使得电网三相电压和动态电压恢复器输出的三相电压相叠加后维持到故障前的状态。即:
Figure DEST_PATH_IMAGE136
                    (1)
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE138
为电网三相电压,
Figure 659045DEST_PATH_IMAGE054
为动态电压恢复器输出的三相电压,
Figure 697408DEST_PATH_IMAGE002
为负载三相电压。
随着现代电力系统中非线性负荷的大量使用,其谐波产生往往导致电网公共母线端电压的波形发生畸变。为保证其他敏感负荷侧的电压不受影响,动态电压恢复器除了能补偿电压暂降外,还需要对电网谐波电压进行抑制。以电网电压含5、7次谐波电压为例,则有:
Figure DEST_PATH_IMAGE140
              (2)
式中,
Figure DEST_PATH_IMAGE142
Figure DEST_PATH_IMAGE144
为电网5、7次谐波电压。
参见图2和图3具体说明负载三相电压谐波分量的检测和提取方法。以5、7次谐波电压为例,当负载三相电压中含有5、7次谐波时,可表示为:
Figure DEST_PATH_IMAGE146
  (3)
式中:
Figure DEST_PATH_IMAGE148
Figure DEST_PATH_IMAGE150
Figure DEST_PATH_IMAGE152
分别为负载三相电压基波和5、7次谐波电压幅值;
Figure DEST_PATH_IMAGE154
Figure DEST_PATH_IMAGE156
Figure DEST_PATH_IMAGE158
分别为负载三相电压基波以及5、7次谐波电压
Figure 300427DEST_PATH_IMAGE006
相的初始相角。
由于在三相
Figure 943898DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下,5次谐波电压相量旋转方向与基波电压相量旋转方向相反,旋转速度为
Figure DEST_PATH_IMAGE160
;7次谐波电压相量旋转方向与基波电压相量旋转方向相同,旋转速度为。将负载三相电压采用图2中所示的坐标变换分别变换到两相
Figure 514230DEST_PATH_IMAGE034
旋转坐标轴系中,变换矩阵分别为
Figure 825257DEST_PATH_IMAGE058
Figure 609859DEST_PATH_IMAGE102
,变换后得到基波电压
Figure 492364DEST_PATH_IMAGE012
轴分量
Figure 156433DEST_PATH_IMAGE014
Figure 98981DEST_PATH_IMAGE016
,5次谐波电压
Figure 536916DEST_PATH_IMAGE028
轴分量
Figure 19850DEST_PATH_IMAGE030
Figure 492419DEST_PATH_IMAGE032
以及7次谐波电压
Figure 153339DEST_PATH_IMAGE034
轴分量
Figure 78569DEST_PATH_IMAGE036
Figure 365194DEST_PATH_IMAGE038
,变换关系式如下:
                    (4)
式中
Figure 291135DEST_PATH_IMAGE058
为基波正变换矩阵:
Figure 703662DEST_PATH_IMAGE060
Figure 528399DEST_PATH_IMAGE088
                    (5)
式中
Figure 709981DEST_PATH_IMAGE090
为5次谐波正变换矩阵:
Figure 978283DEST_PATH_IMAGE092
Figure 878106DEST_PATH_IMAGE100
                    (6)
式中
Figure 506533DEST_PATH_IMAGE102
为7次谐波正变换矩阵:
Figure 542622DEST_PATH_IMAGE104
如图4控制原理图所示,
Figure DEST_PATH_IMAGE162
Figure DEST_PATH_IMAGE164
Figure DEST_PATH_IMAGE166
分别为负载三相
Figure 542677DEST_PATH_IMAGE006
Figure 929796DEST_PATH_IMAGE068
Figure 847068DEST_PATH_IMAGE070
电压参考信号,对于基波电压
Figure 3242DEST_PATH_IMAGE012
轴分量,参考值
Figure 862614DEST_PATH_IMAGE018
Figure 471450DEST_PATH_IMAGE020
分别由三相电压参考信号经三相
Figure 959456DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系变换到两相
Figure 970138DEST_PATH_IMAGE012
旋转坐标轴系而得;对于5、7次谐波电压,由于控制目标是抑制电压中的谐波分量,因此
Figure DEST_PATH_IMAGE168
Figure DEST_PATH_IMAGE170
轴参考值取
Figure DEST_PATH_IMAGE172
以及
Figure DEST_PATH_IMAGE176
Figure DEST_PATH_IMAGE178
。将基波和5、7次谐波分量两相旋转坐标轴系下的电压信号和对应的电压参考信号相减,经过比例积分(PI)控制器后得到相应的基波控制器输出信号
Figure 875777DEST_PATH_IMAGE022
Figure 283493DEST_PATH_IMAGE024
5、7次谐波控制器输出信号
Figure 729518DEST_PATH_IMAGE040
以及
Figure 61459DEST_PATH_IMAGE044
,最后经过相应坐标反变换将控制器输出的基波电压
Figure 707653DEST_PATH_IMAGE012
轴分量、5次谐波电压
Figure 692926DEST_PATH_IMAGE028
轴分量和7次谐波电压
Figure 65002DEST_PATH_IMAGE034
轴分量变换到三相
Figure 135726DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下得到三相电压补偿信号
Figure 503647DEST_PATH_IMAGE026
以及5、7次谐波电压抑制信号
Figure 343427DEST_PATH_IMAGE048
Figure 886403DEST_PATH_IMAGE050
,变换关系如下:
Figure 178845DEST_PATH_IMAGE076
                    (7)
式中
Figure 35942DEST_PATH_IMAGE078
为基波逆变换矩阵:
Figure 543278DEST_PATH_IMAGE080
                    (8)
式中
Figure 302472DEST_PATH_IMAGE114
为5次谐波逆变换矩阵:
Figure 697682DEST_PATH_IMAGE116
Figure 558059DEST_PATH_IMAGE124
                  (9)
式中为7次谐波逆变换矩阵:
Figure 975451DEST_PATH_IMAGE128
将变换后基波电压补偿信号
Figure 908772DEST_PATH_IMAGE026
,5、7次谐波电压抑制信号
Figure 390700DEST_PATH_IMAGE048
Figure 649643DEST_PATH_IMAGE050
依次相加,经过SPWM调制后触发动态电压恢复器的电压型逆变器中相应IGBT的导通和关断,通过输出端
Figure 200710DEST_PATH_IMAGE052
滤波器后串入电网,实现对电压暂降的补偿和电压谐波抑制。
实施例1
由于非线性负荷向电网公共连接点引入谐波,导致该点电压发生波形畸变。动态电压恢复器通过相应的谐波检测算法提取出谐波分量进行谐波抑制控制,减小了其他负载侧电压的谐波,提高了动态电压恢复器的谐波抑制能力。
采用本发明所述方法,以5、7次谐波电压为例对动态电压恢复器的谐波抑制能力进行对比分析,其结果如图5(a)-(c)所示:
从图5(a)可以看出电网三相电压在0.2s~0.4s期间发生40%额定电压幅值的电压暂降,且非线性负载引入5、7次谐波电压;图5(b)中可以看出采用现有常规动态电压恢复器的控制方法能够有效地补偿电网电压的暂降,但对谐波抑制效果不明显。以负载a相电压为例,补偿后的负载电压中仍含有较多的5、7次谐波电压分量;图5(c)中可以看出采用本发明所提出的方法不仅能实现对电网电压暂降的有效补偿,而且相对于常规控制方法能更好的实现对电压谐波的有效抑制。可见本发明提出的控制方法补偿效果好、谐波抑制能力强。

Claims (7)

1.一种提高动态电压恢复器谐波抑制能力的控制方法,其特征在于所述控制方法包含以下步骤:
(1)通过电压传感器检测负载三相电压信号                                               
Figure 753155DEST_PATH_IMAGE002
,通过信号发生电路产生负载三相电压参考信号
Figure 670295DEST_PATH_IMAGE004
,通过同步锁相单元检测负载三相电压
Figure 889180DEST_PATH_IMAGE006
相的相位角
Figure 222073DEST_PATH_IMAGE008
(2)将检测到的负载三相电压信号
Figure 36445DEST_PATH_IMAGE002
通过三相静止坐标轴系到两相
Figure 63624DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系的变换,获得两相
Figure 200207DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压信号
Figure 305304DEST_PATH_IMAGE014
Figure 298668DEST_PATH_IMAGE016
;同时将负载三相电压参考信号
Figure 990681DEST_PATH_IMAGE004
通过三相
Figure 727692DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 188761DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系的变换,获得两相
Figure 618605DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压参考信号
Figure 860231DEST_PATH_IMAGE018
Figure 73037DEST_PATH_IMAGE020
(3)将两相
Figure 716508DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压信号
Figure 490822DEST_PATH_IMAGE014
Figure 219744DEST_PATH_IMAGE016
与对应两相
Figure 236242DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的负载基波电压参考信号
Figure 734219DEST_PATH_IMAGE018
Figure 443549DEST_PATH_IMAGE020
分别相减,其差值通过比例积分(PI)器得到基波控制器的输出信号
Figure 394188DEST_PATH_IMAGE022
;将基波控制器的输出信号通过两相
Figure 442226DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系到三相
Figure 384774DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系的变换,得到三相
Figure 760392DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的基波电压补偿信号
Figure 181009DEST_PATH_IMAGE026
(4)将检测到的负载三相电压信号通过三相
Figure 704711DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 893309DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系的变换,经低通滤波器获得两相
Figure 117617DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系下的负载5次谐波电压信号
Figure 116797DEST_PATH_IMAGE030
Figure 338831DEST_PATH_IMAGE032
;将检测到的负载三相电压信号
Figure 751357DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 717039DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 898622DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系的变换,经低通滤波器获得两相
Figure 524513DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系下的负载7次谐波电压信号
Figure 424336DEST_PATH_IMAGE036
Figure 928130DEST_PATH_IMAGE038
(5)将负载电压5次谐波电压信号以及负载7次谐波电压信号
Figure 915174DEST_PATH_IMAGE036
和 
Figure 222659DEST_PATH_IMAGE038
分别与0相减,其差值通过比例积分(PI)器分别得到5、7次谐波控制器的输出信号
Figure 113254DEST_PATH_IMAGE040
Figure 349457DEST_PATH_IMAGE042
以及
Figure 958293DEST_PATH_IMAGE044
Figure 69468DEST_PATH_IMAGE046
;将5、7次谐波控制器的输出信号分别通过两相
Figure 80150DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系到三相
Figure 985789DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系的变换和两相
Figure 81921DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系到三相
Figure 731208DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系的变换,得到三相
Figure 596396DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的5、7次谐波电压抑制信号
Figure 754900DEST_PATH_IMAGE050
(6)将三相
Figure 942298DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的基波电压补偿信号
Figure 927572DEST_PATH_IMAGE026
以及5、7次谐波电压抑制信号
Figure 175014DEST_PATH_IMAGE048
Figure 245738DEST_PATH_IMAGE050
分别对应的相电压相加,经SPWM调制后控制动态电压恢复器中逆变器的IGBT导通和关断;
(7)通过控制逆变器的IGBT导通和关断,经过输出滤波器滤除高次谐波分量获得动态电压恢复器输出的三相电压
Figure 76608DEST_PATH_IMAGE054
,实现电网电压跌落的补偿和谐波电压的抑制。
2. 如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(2)中所述的负载三相电压信号
Figure 996415DEST_PATH_IMAGE002
从三相
Figure 288857DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 83637DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系下的变换关系式为:
Figure 777924DEST_PATH_IMAGE056
Figure 429485DEST_PATH_IMAGE058
为基波正变换矩阵:
Figure 412484DEST_PATH_IMAGE060
式中,
Figure 807694DEST_PATH_IMAGE062
Figure 730388DEST_PATH_IMAGE064
Figure 756113DEST_PATH_IMAGE066
分别为负载三相
Figure 23146DEST_PATH_IMAGE006
Figure 159729DEST_PATH_IMAGE068
Figure 563029DEST_PATH_IMAGE070
电压信号,
Figure 821972DEST_PATH_IMAGE072
为两相
Figure 513985DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系的旋转速度,
Figure 250996DEST_PATH_IMAGE074
为时间,轴与三相静止坐标轴系中
Figure 973172DEST_PATH_IMAGE006
轴的夹角。
3. 如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(3)中所述的基波控制器的输出电压信号
Figure 52861DEST_PATH_IMAGE022
从两相
Figure 54632DEST_PATH_IMAGE012
同步旋转坐标轴系到三相
Figure 133447DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的变换关系式为:
Figure 75175DEST_PATH_IMAGE080
为基波逆变换矩阵:
Figure 229076DEST_PATH_IMAGE082
式中,
Figure 111581DEST_PATH_IMAGE084
Figure 891494DEST_PATH_IMAGE086
Figure 834043DEST_PATH_IMAGE088
分别为负载三相
Figure 209660DEST_PATH_IMAGE006
Figure 630277DEST_PATH_IMAGE068
Figure 40530DEST_PATH_IMAGE070
的基波电压补偿信号。
4. 如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中所述的负载三相电压信号
Figure 888400DEST_PATH_IMAGE002
通过三相
Figure 751314DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相5倍基波频率旋转坐标轴系的变换关系式为:
Figure 738917DEST_PATH_IMAGE090
Figure 23267DEST_PATH_IMAGE092
为5次谐波正变换矩阵:
Figure 373477DEST_PATH_IMAGE094
式中,
Figure 135897DEST_PATH_IMAGE096
为两相
Figure 192846DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系的旋转速度,
Figure 648098DEST_PATH_IMAGE098
轴与三相
Figure 553179DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标系中轴的夹角。
5. 如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(4)中所述的负载三相电压信号通过三相
Figure 540224DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系到两相
Figure 582129DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系的变换关系式为:
Figure 112205DEST_PATH_IMAGE102
为7次谐波正变换矩阵:
Figure 455779DEST_PATH_IMAGE106
式中,
Figure 629272DEST_PATH_IMAGE108
为两相
Figure 577636DEST_PATH_IMAGE034
7倍基波频率旋转坐标轴系的旋转速度,
Figure 545592DEST_PATH_IMAGE110
Figure 579407DEST_PATH_IMAGE112
轴与三相静止坐标系中
Figure 533030DEST_PATH_IMAGE006
轴的夹角。
6. 如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(5)中所述的5次谐波控制器的输出信号
Figure 609570DEST_PATH_IMAGE040
Figure 192998DEST_PATH_IMAGE042
从两相
Figure 380397DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系到三相静止坐标轴系下的变换关系式为:
Figure 111648DEST_PATH_IMAGE114
Figure 182372DEST_PATH_IMAGE116
为5次谐波逆变换矩阵:
Figure 173462DEST_PATH_IMAGE118
式中,
Figure 950925DEST_PATH_IMAGE120
Figure 369268DEST_PATH_IMAGE122
Figure 661709DEST_PATH_IMAGE124
分别为负载三相
Figure 957954DEST_PATH_IMAGE006
Figure 589924DEST_PATH_IMAGE068
Figure 179168DEST_PATH_IMAGE070
的5次谐波电压抑制信号。
7. 如权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤(5)中所述的7次谐波控制器的输出信号
Figure 557377DEST_PATH_IMAGE046
从两相
Figure 542388DEST_PATH_IMAGE028
5倍基波频率旋转坐标轴系到三相
Figure 568113DEST_PATH_IMAGE010
静止坐标轴系下的变换关系式为:
Figure 835146DEST_PATH_IMAGE126
Figure 706151DEST_PATH_IMAGE128
为7次谐波逆变换矩阵:
Figure 375029DEST_PATH_IMAGE130
式中,
Figure 571655DEST_PATH_IMAGE132
Figure 60406DEST_PATH_IMAGE134
Figure 513863DEST_PATH_IMAGE136
分别为负载三相
Figure 139197DEST_PATH_IMAGE068
Figure 380822DEST_PATH_IMAGE070
的7次谐波电压抑制信号。
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