CN109193711B - 一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法 - Google Patents

一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法,检测并网点处不平衡电流与电压,根据其得到需要的输出电流指令,控制并调整输出电流大小,对配电网上的不平衡电流进行重新平衡;根据输出电流指令和输入的电压值,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,以控制电压的平衡,实现电压与不平衡补偿输出的协同控制,本公开能够改善系统的输出抗扰度,并提高补偿电流的精确度,减少系统输出谐波电流污染。

Description

一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法
技术领域
本公开涉及一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
负荷的爆发增长和分布式可再生能源的快速发展对传统供配电系统的三相负荷平衡问题产生了巨大影响,配电变压器在三相出力不平衡的情况下,容易超额运行,发生供电电压畸变、损耗加重、线路过载,甚至变压器损坏停电等严重问题。随着人民对美好生活的需求变化,用户对电能质量的要求也日益增高,传统调相和扩容等方法已经很难低成本、及时快速的处理随机不确定性的负荷不平衡问题。新兴的储能装置能够缓解用户用电高峰需求,但不能治理不平衡和谐波,同时储能装置在向电网发电过程中,由于处于配电网末端线路的阻抗、分布参数难以完全实现三相对称,线路上每相负荷的不平衡严重且随机储能并网过程中将进一步影响并网点电压,产生波动和电压畸变等情况,不仅影响储能装置的经济性和稳定性,而且导致线路不平衡和过度损耗,也会对分布式发电系统和用户用电设备造成破坏性冲击,发生设备损毁,大范围停电等恶劣后果。
因此,急需一种既能够利用储能电能灵活响应用户负荷需求,又能抵御电网电压畸变,精确补偿用电不平衡问题的解决方案。
发明内容
本公开为了解决上述问题,提出了一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法,本公开能够自动检测电网负荷的三相电流不平衡度,利用储能装置的稳定能量,向电网侧吸收或发出补偿电流,抵消负荷侧的不平衡电流,使得配电变压器出力平衡。
根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,包括依次相连的储能装置、双向DC/DC变流器、双向DC/AC变流器、滤波装置和输出控制器,其中:
所述滤波装置和输出控制器并联在配电网变压器末端与不平衡运行的单相负荷之间,输出控制器通过检测系统并网点处不平衡电流与电压,得到系统需要的输出电流指令,控制并调整双向DC/AC变流器的输出电流大小,对配电网上的不平衡电流进行重新平衡;
所述储能装置和双向DC/DC变流器被配置为受控于储能协同控制器,所述储能协同控制器被配置为根据输出电流指令、储能装置的电压和双向DC/DC变流器的电压,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,实现储能装置与系统协同工作。
作为进一步的限定,所述输出控制器,包括电压畸变矫正器、PWM调制器、PI控制器和不平衡补偿电流提取器,其中,所述电压畸变矫正器连接在配电网变压器末端与不平衡运行的单相负荷之间,所述不平衡补偿电流提取器被配置为提取配电网上的不平衡电流,所述电压畸变矫正器和不平衡补偿电流提取器均将采集的数据传输给PI控制,得到输出电流指令,并控制PWM调制器产生相应的波形给双向DC/AC变流器,以控制其开关管的动作。
作为进一步的限定,所述输出控制器接收系统并网点处不平衡电流互感器CT以及并网点电压互感器PT上的电流和电压。
作为更进一步的限定,所述电压畸变矫正器,利用幅频积分信号的选频特性提取三相基波电压幅值和相位,构造对称无畸变的三相电压矢量。
作为进一步的限定,所述滤波装置接收双向DC/AC变流器的输出信号,对其进行电力电气器件开断而产生的高次谐波的平滑,向电网输出对应的补偿电流。
作为进一步的限定,所述储能协同控制器,包括第二PI控制器、人工智能算法跟踪器和第二PWM调制器,所述人工智能算法跟踪器采用神经网络算法,能够根据输出电流指令和直流储能装置电压、双向DC/DC变流器电压,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,第二PI控制器根据所述控制指令发出动作指令给双向DC/DC变流器,以控制其开关管的动作。
作为进一步的限定,所述人工智能算法跟踪器采用改进BP神经网络算法进行电压控制,其中,输入层采用不平衡补偿电流指令作为单一神经元,输出层采用DC/AC变流侧的直流侧目标电压指令作为单一神经元,隐含层采用S型,其节点数应用对比方法。
作为进一步的限定,所述储能装置为直流储能装置,利用储能装置连接双向DC/DC变流器,调控系统输出电流,实现配电网线路上的负荷电流三相平衡。
一种抵御电压畸变的不平衡补偿方法,检测并网点处不平衡电流与电压,根据其得到需要的输出电流指令,控制并调整输出电流大小,对配电网上的不平衡电流进行重新平衡;
根据输出电流指令和输入的电压值,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,以控制电压的平衡,实现电压与不平衡补偿输出的协同控制。
作为进一步的限定,根据傅里叶分解原理,将负载电流分解为基波电流与谐波电流之和,利用幅频积分信号的选频特性提取三相基波电压幅值和相位,构造对称无畸变的三相电压矢量,计算包含基波和各次谐波的正负序分量之和的三相瞬时功率,滤去高阶次分量,得到基波频率的正序平衡分量,根据该分量计算负载电流中提取到的基波瞬时平衡电流分量,利用实际负载电流与计算的基波瞬时平衡电流分量做差,得到需要发出的不平衡补偿电流指令。
作为进一步的限定,采用改进BP神经网络算法进行电压控制,其中,输入层采用不平衡补偿电流指令作为单一神经元,输出层采用DC/AC变流侧的直流侧目标电压指令作为单一神经元,隐含层采用S型,其节点数应用对比方法。
作为进一步的限定,将不平衡补偿电流指令作为输入层的神经元信号,经过改进BP神经网络算法处理,得到DC/AC变流侧的直流侧目标电压指令,进而得到控制信号占空比。
与现有技术相比,本公开的有益效果为:
本公开并联于配电网变压器和不平衡负荷的线路之间,能够自动检测电网负荷的三相电流不平衡度,利用储能装置的稳定能量,向电网侧吸收或发出补偿电流,抵消负荷侧的不平衡电流,净化网侧电流,使得配电变压器出力平衡,改善沿线电能质量,增强配电网经济运行能力,保障用户用电安全;
本公开利用储能装置,连续稳定的补偿三相负荷不平衡,根据检测到的不平衡负荷电流波动情况,实时灵活的进行电流补偿。提高了补偿系统应对随机负荷变化的适应性;
本公开利用电压畸变矫正器,能够有效抵抗电压波形畸变,适用于配电网电压严重污染的应用场合,由系统仿真波形图对比可知,相比于传统的不平衡补偿算法,本发明补偿波形无突变,畸变率低,补偿效果好,能够抵抗因谐波负载或线路阻抗不一致所引起的并网点电压波动和畸变,保证系统补偿电流指令的准确性,有效改善重污染配电台区的三相不平衡情况。
本公开利用储能装置的稳定能源,实现输出补偿电流与储能安全稳定高效运行的协同控制,能够根据补偿负荷的不同需求,在储能装置的安全和经济运行条件下,保持DC/AC变流侧直流电压稳定,从而保证了不平衡补偿电流指令的正确跟踪。
本公开的储能协同控制器,采用基于改进BP神经网络的人工智能算法,能够协调输出电流指令和直流储能装置电压之间关系,在充放电限流、电容耐压等约束条件下,计算适合当前工况的目标电压控制指令,保证双向DC/AC变流器的电压稳定,进而改善系统的输出抗扰度,并提高补偿电流的精确度,减少系统输出谐波电流污染。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1是本公开的不平衡补偿系统结构示意图;
图2是本公开的基波电压矢量优化原理框图;
图3是本公开的正序基波电压优化的不平衡及谐波补偿电流提取方法原理框图;
图4(a)-(d)是本公开的仿真对比试验波形图;
具体的:
图4(a)是并网电压波形图;
图4(b)是负载电流波形图;
图4(c)是传统某一控制方法补偿后的电网电流波形图;
图4(d)是本实施例提供的控制方法补偿后的电网电流波形图。
具体实施方式:
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本公开中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本公开中任一部件或元件,不能理解为对本公开的限制。
本公开中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义,不能理解为对本公开的限制。
针对目前储能装置在向电网发电过程中,由于处于配电网末端线路的阻抗、分布参数难以完全实现三相对称,线路上每相负荷的不平衡严重且随机储能并网过程中将进一步影响并网点电压,产生波动和电压畸变等问题,本公开提供了一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统及方法,能够自动检测电网负荷的三相电流不平衡度,利用储能装置的稳定能量,向电网侧吸收或发出补偿电流,抵消负荷侧的不平衡电流,净化网侧电流,使得配电变压器出力平衡,改善沿线电能质量,增强配电网经济运行能力,保障用户用电安全;同时能够抵御由线路阻抗不一致或者负荷严重不平衡所引起的并网点电压波动和畸变,预防电压畸变造成补偿效果降低或者系统失稳等问题。
一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,采用并联方式接在不平衡负荷与配电网变压器之间,补偿配电网末端的三相不平衡负荷。其中,直流储能装置能量通过双向DC/DC变流器变换后,送入双向DC/AC变流器直流侧,经双向DC/AC变流器逆变后,通过LCL阻尼滤波装置送入电网。
具体的,如图1所示,一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,包括如下部分,11直流储能装置,12双向DC/DC变流器、13双向DC/AC变流器、14LCL阻尼滤波装置、10输出控制器以及15储能协同控制器;本系统能够并联在7配电网变压器末端与不平衡运行的1单相负荷(U)、2单相负荷(V)之间,10输出控制器通过检测系统并网点处3不平衡电流互感器CT、4并网点电压互感器PT上的电流电压,经过如下计算可以得到系统需要的输出电流指令,通过PWM调制器控制并调整12双向DC/DC变流器的输出电流大小,对配电网上的不平衡电流进行重新平和与净化,同时10输出控制器中含有8电压畸变矫正器,配合9不平衡补偿电流提取器,能够抵抗配电网末端因线路阻抗不一致和不平衡运行所产生的电压畸变,使得系统输出抗扰度更强,稳定性更好。为了提高补偿电流的精确度,减少系统输出谐波电流污染,采用了11直流储能装置,12双向DC/DC变流器来保证输出电源稳定,15储能协同控制器中16人工智能算法跟踪器采用神经网络算法,能够根据输出电流指令和11直流储能装置电压、12双向DC/DC变流器电压,在充放电限流、电容耐压等约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,提升控制的精确性和工作模式的适应度,实现储能装置与系统协同工作,保证储能及装置的安全、稳定和高效运行。本发明利用储能装置能量,调控系统输出电流,实现配电网线路上的负荷电流三相平衡,从而提升配电网变压器安全工作容量,降低线损,改善配电网运行的安全性、稳定性和经济性。
一种抵御电压畸变的不平衡补偿系控制方法,包括输出控制器的控制方法和储能协同控制器的控制方法。
其中,10输出控制器的控制原理如下:
系统控制器通过连接在不平衡负荷前端的不平衡电流互感器CT,检测配电网中不平衡负荷的电流i,包括三相电流ia,ib,ic,为使其达到三相平衡需要根据电流大小,需要控制系统发出与其并网方向相反的大小不一的补偿电流,9不平衡补偿电流提取器,通过提取负荷电流中的平衡电流,来计算得到补偿电流指令。其原理如下:
根据傅里叶分解原理,将负载电流分解为基波电流与谐波电流之和,即有负序和零序电流的情况,由于电流三相不平衡,可将电流细分为正序、负序、零序,以一相电流为例:
Figure BDA0001851427720000091
其中ik表示负载电流的k次电流,Ik+、Ik-、Ik0、分别是k次负载电流的正序、负序、零序分量的幅值,ωt为电流信号瞬时相位,θk+、θk-是谐波正序、负序的初始相位。
理想情况下,并网点电压互感器PT采集的电压为三相平衡且无畸变,可用Emcosφ表示,中Em为电压幅值,φ为电压相位角,但在实际配电网中,由于部分负荷距离配电变压器较远、输电线路阻抗不一致、负荷严重不平衡等情况,三相电压通常是不对称或者畸的,这将引起系统控制器的计算错误并导致最后输出异常,降低系统对不平衡的补偿效果。为此本发明设计了8电压畸变矫正器,利用幅频积分信号的选频特性提取三相基波电压幅值和相位,构造对称无畸变的三相电压矢量,如图2所示。
其原理是:畸变的电压的正弦信号
Figure BDA0001851427720000092
其幅值积分和辅助信号经拉普拉斯变换后可得传递函数为:
Figure BDA0001851427720000101
上式Y(s)为电压信号响应,E(s)为幅值输入、X(s)为相位输入,当电压畸变,电压的相位有偏移δ时,即频率在ω1+δ附近,电压正弦信号
Figure BDA0001851427720000102
此时积分为:
Figure BDA0001851427720000103
由上式,当δ非常小时,
Figure BDA0001851427720000104
当δ较大时,
Figure BDA0001851427720000105
因此,基波电压提取器具有特定频率的选择特性,经多次迭代计算,基波电压提取器能够准确提取设定的ω1(50Hz)频率下的无畸变对称电压。其计算流程方法如下:
eα=uα-eαf
eβ=uβ-eβf
Figure BDA0001851427720000106
Figure BDA0001851427720000107
其中,输入电压uɑ、uβ由采集到的非理想三相电压e’经过三相-两相变换C32得到,K为基波电压提取器的收敛速度,输出电压eɑf、eβf经两相-三相变换可得到无畸变的对称参考电压e=Emcos(ωt),因此理论三相的瞬时功率p可表示为:
Figure BDA0001851427720000108
瞬时功率p是包含了基波和各次谐波的正负序分量之和。经过LPF(低通滤波器)可滤去其中含有ω的高阶分量,仅剩下稳态值即1次基波的正序分量
Figure BDA0001851427720000111
则以一相为例,负载电流中提取到的基波瞬时平衡电流分量为:
Figure BDA0001851427720000112
其中,ex为A、B、C相的其中某一相,ea、eb、ec为A、B、C相的瞬时电压。ixf电流为补偿后的目标电流值,仅含有三相平衡的正弦电流,因此用实际负载电流i减掉ixf,可得到需要发出的不平衡补偿电流指令i*,即i*=-(i-if),经过PI控制和PWM调制后,控制双向DC/AC变流器控制IGBT开断,经14LCL阻尼滤波装置平滑电力电气器件开断产生的高次谐波后,向电网输出对应的补偿电流,可以实现配电变压器侧三相平衡对称的正弦电流。
其中,15储能协同控制器的控制原理如下:
应用16人工智能算法跟踪器,其采用改进BP神经网络算法,能够快速收敛,计算性能优良,能够改善控制精度,并提高系统稳定性和适应性。其中,输入层采用不平衡补偿电流指令作为单一神经元,输出层采用DC/AC变流侧的直流侧目标电压指令作为单一神经元,隐含层采用S型,其节点数应用对比方法,对同一个样本的学习和训练后,对比不同节点下,系统对于逼近非线性的控制模型的精度和速度,结构图3所示,得到的电压指令计算后送入PI控制器,得到的控制信号并经PWM调制器后,送入双向DC/DC变流器,调节其两端电压的平衡稳定。这样实现了储能装置与不平衡补偿输出的协同调控,能够根据补偿负荷的不同需求,在储能装置的安全和经济运行条件下,保持DC/AC变流侧直流电压稳定,从而保证了不平衡补偿电流指令i*的正确跟踪。
系统输出电流的大小和方向,由输出控制器和储能协同控制器进行协同控制,输出控制器通过检测系统并网点处不平衡电流互感器CT的电流和并网点电压互感器PT上的电压,通过电压畸变矫正器和不平衡补偿电流提取器,能够在并网电压畸变的情况下,计算出准确的补偿输出电流指令,通过PWM调制器控制双向DC/DC变流器的输出电流,对配电网上的不平衡电流进行重新平衡和净化。
储能协同控制器含有人工智能算法跟踪器,采用模糊神经网络法,能够根据输出电流指令和采样得到的直流储能装置电压、双向DC/DC变流器电压,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,实现储能与输出电流间的协同,在充放电限流、电容耐压等约束条件下,保持输出侧直流电压的稳定,从而提升了控制的精确性和工作模式的适应度,既能保证储能及装置的安全、稳定和高效运行,又减少了系统输出的谐波电流污染,提高补偿电流的精确度和抵抗电压畸变能力。
其中,输出控制器的控制方法包括如下步骤:
步骤1.系统控制器通过不平衡电流互感器CT采样负载电流i;
步骤2.通过不平衡电流互感器CT采样并网点电压e’,为防止此三相电压通不对称或畸变引起系统控制器的计算错误,将e’送入电压畸变矫正器,利用幅频积分信号的选频特性提取三相基波电压幅值和相位,构造对称无畸变的三相电压矢量e;
步骤3.计算包含了基波和各次谐波的正负序分量之和的三相瞬时功率p=e·i;
步骤4.p经过低通滤波器滤去高阶次分量,得到50Hz基波频率的正序平衡分量
Figure BDA0001851427720000131
步骤5.由基波频率的正序平衡分量
Figure BDA0001851427720000132
计算负载电流中提取到的基波瞬时平衡电流分量
Figure BDA0001851427720000133
步骤6.用实际负载电流i减掉if,得到系统需要发出的不平衡补偿电流指令i*=-(i-if);
步骤7.i*经过PI控制器和PWM调制,控制双向DC/AC变流器控制IGBT开断,经14LCL阻尼滤波装置平滑电力电气器件开断产生的高次谐波后,向电网输出对应的补偿电流,即可在配电变压器侧实现三相平衡对称的正弦电流。
其中,15储能协同控制器的控制方法包括如下步骤:
步骤1.将不平衡补偿电流指令i*作为输入层的神经元信号;
步骤2.i*经改进BP神经网络算法的人工智能算法跟踪器后,输出层神经元得到DC/AC变流侧的直流侧目标电压指令u*dc
步骤3.u*dc和udc送入PI控制器,计算得到控制信号占空比,经PWM调制器后送入双向DC/DC变流器,调节其双向DC/DC变流器两端电压,实现储能与输出电流间的协同控制,在储能装置充放电限流、电容耐压等约束条件下,保持DC/AC变流器输出侧直流电压的稳定,从而改善不平衡补偿电流指令i*的跟踪精度。
其中,改进BP神经网络算法的隐含层是经过系统实验得到的样本的学习和训练后,对比了不同节点数量下神经网络对于逼近非线性的控制模型的精度和速度得到的。
至此得到了实时、准确的补偿电流指令,可用于有源滤波装置的高效实时控制。
如图4(a)-图4(b)所示,本实施例通过上述控制过程,能够实时灵活的进行电流补偿,提高补偿系统应对随机负荷变化的适应性,同时,补偿波形无突变,畸变率低,补偿效果好,保证系统补偿电流指令的准确性,有效改善重污染配电台区的三相不平衡情况。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,其特征是:包括依次相连的储能装置、双向DC/DC变流器、双向DC/AC变流器、滤波装置和输出控制器,其中:
所述滤波装置和输出控制器并联在配电网变压器末端与不平衡运行的单相负荷之间,输出控制器通过检测系统并网点处不平衡电流与电压,得到系统需要的输出电流指令,控制并调整双向DC/AC变流器的输出电流大小,对配电网上的不平衡电流进行重新平衡;
所述储能装置和双向DC/DC变流器被配置为受控于储能协同控制器,所述储能协同控制器被配置为根据输出电流指令、储能装置的电压和双向DC/DC变流器的电压,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,实现储能装置与系统协同工作;
所述输出控制器,包括电压畸变矫正器、PWM调制器、PI控制器和不平衡补偿电流提取器,其中,所述电压畸变矫正器连接在配电网变压器末端与不平衡运行的单相负荷之间,所述不平衡补偿电流提取器被配置为提取配电网上的不平衡电流,所述电压畸变矫正器和不平衡补偿电流提取器均将采集的数据传输给PI控制器,得到输出电流指令,并控制PWM调制器产生相应的波形给双向DC/AC变流器,以控制其开关管的动作;
所述电压畸变矫正器,利用幅频积分信号的选频特性提取三相基波电压幅值和相位,构造对称无畸变的三相电压矢量。
2.如权利要求1所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,其特征是:所述输出控制器接收系统并网点处不平衡电流互感器CT以及并网点电压互感器PT上的电流和电压。
3.如权利要求1所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,其特征是:所述滤波装置接收双向DC/AC变流器的输出信号,对其进行电力电气器件开断而产生的高次谐波的平滑,向电网输出对应的补偿电流。
4.如权利要求1所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,其特征是:所述储能协同控制器,包括第二PI控制器、人工智能算法跟踪器和第二PWM调制器,所述人工智能算法跟踪器采用神经网络算法,能够根据输出电流指令和直流储能装置电压、双向DC/DC变流器电压,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,第二PI控制器根据所述控制指令发出动作指令给双向DC/DC变流器,以控制其开关管的动作。
5.如权利要求1所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,其特征是:所述储能装置为直流储能装置,利用储能装置连接双向DC/DC变流器,调控系统输出电流,实现配电网线路上的负荷电流三相平衡。
6.一种抵御电压畸变的不平衡补偿方法,包括权利要求1所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿系统,其特征是:检测并网点处不平衡电流与电压,根据其得到需要的输出电流指令,控制并调整输出电流大小,对配电网上的不平衡电流进行重新平衡;
根据输出电流指令和输入的电压值,在充放电限流以及电容耐压的约束条件下,计算得到当前工作模式和目标电压控制指令,以控制电压的平衡,实现电压与不平衡补偿输出的协同控制;
根据傅里叶分解原理,将负载电流分解为基波电流与谐波电流之和,利用幅频积分信号的选频特性提取三相基波电压幅值和相位,构造对称无畸变的三相电压矢量,计算包含基波和各次谐波的正负序分量之和的三相瞬时功率,滤去高阶次分量,得到基波频率的正序平衡分量,根据基波频率的正序平衡分量计算负载电流中提取到的基波瞬时平衡电流分量,利用实际负载电流与计算的基波瞬时平衡电流分量做差,得到需要发出的不平衡补偿电流指令。
7.如权利要求6所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿方法,其特征是:采用改进BP神经网络算法进行电压控制,其中,输入层采用不平衡补偿电流指令作为单一神经元,输出层采用DC/AC变流侧的直流侧目标电压控制指令作为单一神经元,隐含层采用S型,其节点数应用对比方法。
8.如权利要求7所述的一种抵御电压畸变的不平衡补偿方法,其特征是:将不平衡补偿电流指令作为输入层的神经元信号,经过改进BP神经网络算法处理,得到DC/AC变流侧的直流侧目标电压指令,进而得到控制信号占空比。
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