CN104600716A - 一种配电网静止无功同步补偿装置三相输出电流限幅方法 - Google Patents

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徐在德
范瑞祥
邓才波
陈燕
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Electric Power Research Institute of State Grid Jiangxi Electric Power Co Ltd
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

一种配电网静止无功同步补偿装置输出电流限幅方法，采样经过硬件滤波之后的三相负载电流及网侧电压瞬时值，运算之后得到三相指令输出电流值；通过软件比较上一个周期的指令电流最大值计算相应的比例系数限制下一个周期的输出指令电流。本发明通过引入了一个比例系数，指令输出电流限幅方式变为比例缩小，如果输出电流超出装置容量，按最大值输出，同时输出波形不受影响，提高了DSTATCOM的补偿效果。本发明克服了传统限制输出幅值的种种弊端，本发明方法简单、实用、抗干扰能力强，工程推广性强，避免了配电网静止无功同步补偿装置超出容量输出，同时提高了补偿效果，增强了装置的抗干扰能力。

Description

一种配电网静止无功同步补偿装置三相输出电流限幅方法
技术领域    
本发明涉及一种配电网静止无功同步补偿装置三相输出电流限幅方法，属低压配电无功补偿应用技术领域。
背景技术    
随着我国国民经济的迅速发展，越来越多具有冲击性、功率因数低、非线性等特点的工业用电设备或电力电子设备接入配电网中，这些负荷对配电网造成了严重的无功和谐波污染，使配电电能质量日益下降，因此对配电网的电能质量进行有效控制和合理的无功补偿已势在必行，配电网静止同步补偿器(distribution static synchronous compensator DSTATCOM ) 可以对电网谐波电流以及无功进行补偿，实现对电网的净化，因而配电网静止同步补偿器已经成为解决配电网电能质量问题的重要工具之一。其中，配电网静止同步补偿器输出电流的限幅控制为DSTATCOM控制系统中的一项关键技术，现工程应用中常用的方法为削顶限幅。该方法顾名思义对输出波形大于设定值的部分进行了削顶限幅，因此限幅后的输出波形发生了严重畸变，引入了大量谐波分量，影响输出波形质量及补偿效果。
发明内容    
本发明的目的是，根据现有输出电流的限幅方法存在的问题，本发明公开一种配电网静止无功同步补偿装置三相电流输出限幅方法。
本发明的技术方案是，采样经过硬件滤波之后的负载电压、电流，计算三相指令电流，比较一个周期内三相输出指令电流的最大值Imax；用最大值Imax除以设定值Iref得到比例系数M；用本周期的比例系数M代替上一个周期的最大值；通过软件判断三相输出指令电流的最大值Imax是否超出设定值Iref即系数M的值是否大于1；如果小于1，则不做任何处理，如果大于1，则在下一周期三相输出电流的起始标志位开始，指令电流均除以系数M，作为下一周期的指令值；通过软件比较本周期的最大值，计算下一个周期电流输出值。
一种配电网静止无功同步补偿装置三相电流输出限幅方法的基本步骤：
（1）采样经过硬件滤波之后的三相负载电流及网侧电压瞬时值，经过运算之后得到三相指令输出电流值；
（2）为了避免通信及干扰出现毛刺，三相指令输出电流值进行软件滤波，首先在周期内起始标志位之后的相邻的第一个点与第二个点做差值，保存大值A，然后A与第三个值做比较，继续保存最大值，并且依次比较下去，寻找一个周期内三相指令输出电流的最大值；
（3）根据配电网静止无功同步补偿装置的容量，计算其输出有效值，然后转换为最大值作为装置的输出电流的设定值，用三相指令输出电流的最大值Imax除以设定值Iref得到比例系数M；
（4）本周期比较完之后，立刻更新上一周期三相指令输出电流的的最大值Imax；
（5）判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值与1的关系：若小于1，不做处理，若大于1，继续以下步骤；
（6）在下一周期的起始标志位开始，三相指令电流除以系数M以得到下一周期的指令值。
本发明的有益之处是，本发明通过引入了一个比例系数，指令输出电流限幅方式变为比例缩小，如果输出电流超出装置容量，按最大值输出，同时输出波形不受影响，提高了DSTATCOM的补偿效果。本发明还可以避免传统限幅方法（削顶限幅）带来的波形畸变，本发明方法简单、实用、抗干扰能力强，工程推广性强，避免了配电网静止无功同步补偿装置超出容量输出，同时提高了补偿效果，增强了装置的抗干扰能力。
本发明适用于配电网静止无功同步补偿装置输出电流限幅。同时普遍适用于其它电力电子补偿装置应用场合。
附图说明    
    图1为本发明电流限幅控制方法的流程图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如图1所示。
图1流程图表明了本实施例中采样经过硬件滤波之后的三相负载电流及网侧电压瞬时值，经过运算之后得到三相指令输出电流值；
为了避免通信及干扰出现毛刺，三相指令输出电流值进行软件滤波；
软件滤波的具体实施方法为：首先周期内起始标志位之后的相邻的第一个点与第二个点做差值，保存大值A，然后A与第三个值做比较，继续保存最大值，并且依次比较下去，寻找一个周期内指令电流的最大值；
用最大值Imax除以设定值Iref得到比例系数M；
本周期比较完之后，立刻更新上一周期的最大值指令值Imax，以便于下一周期比较，寻找最大值指令电流值；
判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值与1的关系：若小于1，不做处理，若大于1，继续以下步骤；
在下一周期的起始标志位开始，三相指令电流除以系数M以得到下一周期的指令值。
一个一个周期继续循环下去，便可对配电网静止无功同步补偿装置输出电流实现电流限幅。

Claims (2)

1.一种配电网静止无功同步补偿装置输出电流限幅方法，其特征在于，所述方法对经过硬件滤波之后的三相负载电流及网侧电压瞬时值进行采样，运算之后得到三相指令输出电流值；三相指令输出电流值进行软件滤波，通过两点比较法得出一个周期内三相指令输出电流的最大值Imax；用三相指令输出电流的最大值Imax除以设定值Iref得到比例系数M；立刻更新上一周期的三相指令输出电流的最大值Imax；判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值与1的关系：若小于1，不做处理，若大于1，在下一周期的起始标志位开始，三相指令输出电流除以系数M以得到下一周期的指令值。
2.根据权利要求1所述的一种配电网静止无功同步补偿装置输出电流限幅方法，其特征在于，所述方法具体步骤为：
（1）采样经过硬件滤波之后的三相负载电流及网侧电压瞬时值；
    （2）为了避免通信及干扰出现毛刺，三相指令输出电流值进行软件滤波，首先在周期内起始标志位之后的相邻的第一个点与第二个点做差值，保存大值A，然后A与第三个值做比较，继续保存最大值，并且依次比较下去，寻找一个周期内三相指令输出电流的最大值；
（3）由配电网静止无功同步补偿装置的容量，计算其输出有效值，然后转换为最大值作为装置的输出电流的设定值，用三相指令输出电流的最大值Imax除以设定值Iref得到比例系数M；
（4）本周期比较完之后，立刻更新上一周期三相指令输出电流的最大值Imax；
（5）判断最大值是否超出设定值，即比例系数M的值与1的关系：若小于1，不做处理，若大于1，继续以下步骤；
（6）在下一周期三相输出电流的起始标志位开始，三相指令输出电流除以系数M以得到下一周期的指令值。
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