CN110970909B - 一种混合式统一电能质量控制器的调控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合式统一电能质量控制器的调控方法及系统，涉及电力系统输配电技术。所述调控方法及系统，根据三相负载需要得到并联装置与连接电感的等效阻抗，通过调节并联装置中晶闸管的导通相角实现并联装置与连接电感所需要的等效阻抗值，动态调节负载侧的有功功率平衡、无功功率补偿，而并联侧的有源滤波部分只对谐波分量进行补偿，大幅度降低了并联侧有源滤波部分的容量，同时由于并联装置的分压作用承受了大部分压降，使并联侧有源滤波部分工作电压等级下降，降低了对有源滤波部分开关管的要求和运行时的损耗，削减了UPQC的制造和运行成本，使UPQC能够更好地推广应用于中高压场合。

Description

一种混合式统一电能质量控制器的调控方法及系统

技术领域

本发明属于电力系统输配电技术，尤其涉及一种混合式统一电能质量控制器的调控方法及系统。

背景技术

随着各种电力电子器件、大量非线性负载以及无功负载的接入，配网中低功率因数，谐波污染等电能质量问题日益严峻。不平衡负载的接入，也会使得三相功率不平衡。同时，配网电压本身也会出现暂降，波动与闪变等问题。而统一电能质量控制器(UnifiedPower Quality Conditione UPQC)能综合治理各种电能质量问题，具有广阔的运用前景。

UPQC并联侧和串联侧所需要满足的直流电压等级不同，在串联侧，直流电压需要满足

在并联侧，直流电压需要满足

(U_S为网侧相电压有效值)，导致在实际应用中只能取其最大值作为标准来设计并联侧和串联侧所公用的直流电压值，上面条件可以看出，该最大值被并联侧直流电压所需条件所限，而当UPQC运用于电压等级较高的场景中时，其高制造成本，更为复杂的控制方法，使得UPQC在中高压场合中的使用受到了极大限制。除此之外，在实际应用中，并联侧由于需要补偿无功和谐波，多数时间都处于运行状态，而串联侧只有在当网侧电压出现暂降、波动等现象时才会进行补偿，由此可知整个装置的损耗主要取决于并联侧，因此如何降低并联侧电压等级和并联侧补偿容量对降低UPQC制造成本，运行损耗以及噪音等问题具有重大意义。

为了解决UPQC难以应用于中高电压场合的问题，国内外学者进行了各方面的研究。例如：采用了分离式的结构，将并联侧和串联侧的直流电压分开，此方法虽然降低了串联侧的直流压，但是并联侧直流压仍未降低，而且由于串联侧和并联侧隔离开，串联侧须接入额外的储能和充电设备。

也有通过升压变压器将并联侧接入电网的方式，该方式有效地降低了直流侧电压，但并联侧的容量并未减少，但由于增加了额外的变压器，装置体积变大，造价上升，另外在运行时变压器还会产生噪音，使得这种结构的应用受到了限制。

另外，还有在串联侧和并联侧都采用级联多电平的形式，可有效提高UPQC工作的电压等级，但这种结构需要大量的开关器件，必然导致控制复杂度增加、系统可靠性降低。并联侧如果采用混合型滤波器结构，虽能在降低了直流压的同时降低有源部分的补偿容量，但其无功补偿量不能实时动态调节，只适合于无功功率波动较小的场合。

发明内容

针对现有技术中，UPQC并联侧电压等级高、补偿电容容量大导致的UPQC制造成本高、运行损耗大及噪音等问题，本发明提供一种混合式统一电能质量控制器的调控方法及系统，在UPQC并联侧有源滤波部分与和电网相连的连接电感之间均串接晶闸管相控感抗与补偿电容器的并联装置，通过控制晶闸管开通相角以调节该并联装置的等效阻抗，实现UPQC并联侧的无功功率补偿和有功功率平衡，降低并联侧有源滤波部分的容量和电压等级。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种混合式统一电能质量控制器的调控方法，在统一电能质量控制器并联侧每一相有源滤波部分与和负载侧电网相连的连接电感之间均串接有由晶闸管相控感抗与补偿电容器并联构成的并联装置，具体的调控方法包括以下步骤：

步骤1：获取负载侧的三相负载电流和三相负载电压；

步骤2：根据所述三相负载电流和三相负载电压得到负载侧的三相无功功率；

步骤3：根据所述三相无功功率得到所述并联装置与连接电感的等效阻抗，以平衡负载侧的三相有功功率和补偿三相无功功率；

步骤4：建立所述等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式，并得到晶闸管的触发角；

步骤5：根据所述晶闸管的触发角和三相负载电压的角度生成触发信号，来控制晶闸管相控感抗中晶闸管的导通相角，以达到所述等效阻抗。

本发明的调控方法，根据三相负载需要得到并联装置与连接电感的等效阻抗，通过调节并联装置中晶闸管的导通相角实现并联装置与连接电感所需要的等效阻抗值，动态调节负载侧的三相有功功率平衡、无功功率补偿，而并联侧的有源滤波部分只对谐波分量进行补偿，大幅度降低了并联侧有源滤波部分的容量，同时由于并联装置的分压作用承受了大部分压降，使并联侧有源滤波部分工作电压等级下降，无需额外的降压变压器或级联结构，降低了对有源滤波部分IGBT开关管的要求和运行时的损耗，削减了UPQC的制造和运行成本，使UPQC能够更好地推广应用于中高压场合。

进一步地，所述步骤2中，负载侧的三相无功功率采用瞬时无功功率理论求得。

进一步地，所述步骤3中，并联装置与连接电感的等效阻抗的计算表达式为：

且

其中，X_af、X_bf、X_cf分别为A、B、C相并联装置与连接电感的等效阻抗，V_lxf为三相负载电压的有效值，下标x表示A、B、C三相，

Q_La、Q_Lb、Q_Lc分别为负载侧A、B、C相无功功率。

进一步地，所述步骤4中，等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式为：

式中，X_af、X_bf、X_cf分别为A、B、C相并联装置与连接电感的等效阻抗，X_Lf为晶闸管相控感抗中调控补偿电感的阻抗，X_Cf为补偿电容器的阻抗，X_Lc为连接电感的阻抗，α_a、α_b、α_c分别为A、B、C相晶闸管相控感抗中晶闸管的触发角。

进一步地，对所述晶闸管的触发角进行修正，修正后晶闸管的触发角的表达式为：

且

式中，α_af、α_bf、α_cf分别为晶闸管触发角α_a、α_b、α_c的修正值，θ_a、θ_b、θ_c分别为A、B、C相负载电压通过并联装置与连接电感时产生的角度差。

通过对晶闸管触发角的修正以减小等效阻抗的误差。

进一步地，所述步骤5中，当

时，晶闸管相控感抗中晶闸管T₁触发导通，当

时，晶闸管相控感抗中晶闸管T₂触发导通，晶闸管T₁或T₂电流过零时自动关断；其中，

为三相负载电压的角度，α_xf为晶闸管触发角α_a、α_b、α_c的修正值。

相应的，一种混合式统一电能质量控制器的调控系统，包括：

晶闸管相控感抗与补偿电容器并联构成的并联装置，所述并联装置的一侧与UPQC并联侧有源滤波部分相连，另一侧与和负载侧电网相连的连接电感相连；

电流电压采集模块，用于采集三相负载电流和三相负载电压，三相电源电流和三相电源电压，以及三相负载电流的实际补偿电流；

分量计算模块，用于根据从电流电压模块输出的三相负载电流和三相负载电压、三相电源电流和三相电源电压计算出负载侧的有功功率和无功功率、负载电流的谐波电流分量、以及电源侧的有功功率和无功功率；

等效阻抗以及晶闸管触发角计算模块，用于根据从分量计算模块获得的负载侧的无功功率计算并联装置与连接电感的等效阻抗，建立等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式，以及计算晶闸管的触发角；

锁相环模块，用于根据从电流电压模块输出的三相负载电压得到三相负载电压的角度，以及根据从电流电压模块输出的三相电源电压得到三相电源电压的角度；

晶闸管触发信号产生模块，用于根据晶闸管的触发角和三相负载电压的角度生成触发信号，来控制晶闸管相控感抗中晶闸管的导通相角，以达到等效阻抗值；

并联侧坐标变换模块，用于将从电流电压模块输出的三相负载电流和三相负载电压经过两相换得到负载侧的瞬时有功功率和无功功率，再经过坐标反变换得到并联侧有源滤波部分的电流控制参考信号；

并联侧控制信号生成模块，用于根据从并联侧坐标变换模块输出的所述电流控制参考信号和实际补偿电流的差值生成并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号；

并联侧有源控制模块，用于根据并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号来控制并联侧有源滤波部分IGBT，以实现负载电流中谐波分量补偿的闭环控制；

串联侧坐标变换模块，用于将从电流电压模块输出的三相负载电压经同步静止坐标变换得到d轴分量，再将d轴分量与理想电压幅值相减，得到理想电压与实际三相负载电压的差值，然后经过反变换得到电压控制参考信号；

串联侧控制信号生成模块，用于根据从串联侧坐标变换模块输出的所述电压控制参考信号和串联变压器二次侧电压的差值生成串联侧有源滤波部分IGBT的控制信号；

串联侧有源控制模块，用于根据串联侧有源滤波部分IGBT的控制信号来控制串联侧有源滤波部分IGBT，以实现负载电压中暂降分量补偿的闭环控制。

有益效果

与现有技术相比，本发明提出的一种混合式统一电能质量控制器的调控方法及系统，根据三相负载需要得到并联装置与连接电感的等效阻抗，通过调节并联装置中晶闸管的导通相角实现并联装置与连接电感所需要的等效阻抗值，动态调节负载侧的有功功率平衡、无功功率补偿，而并联侧的有源滤波部分只对谐波分量进行补偿，大幅度降低了并联侧有源滤波部分的容量，同时由于并联装置的分压作用承受了大部分压降，使并联侧有源滤波部分工作电压等级下降，无需额外的降压变压器或级联结构，降低了对有源滤波部分开关管的要求和运行时的损耗，削减了UPQC的制造和运行成本，使UPQC能够更好地推广应用于中高压场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中UPQC调控系统的拓扑结构图；

图2是本发明实施例中UPQC并联侧在基频下的实际等效电路图和简化电路图，2(a)为实际等效电路图，2(b)为简化电路图；

图3是本发明实施例中晶闸管相控感抗的调控图；

图4是本发明实施例中UPQC并联侧有源滤波部分的控制图；

图5是本发明实施例中UPQC串联侧有源滤波部分的控制图；

其中，1-UPQC串联侧，2-UPQC并联侧，3-有源滤波部分，4-晶闸管相控感抗。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明所提供的一种混合式统一电能质量控制器的调控方法，在统一电能质量控制器并联侧每一相有源滤波部分与和负载侧电网相连的连接电感L_c之间均串接有由晶闸管相控感抗与补偿电容器C_f并联构成的并联装置，如图1所示。UPQC由串联侧和并联侧两大部分构成，串联侧有源滤波部分与并联侧有源滤波部分共用一个直流电容C_DC，V_DC为直流电容C_DC两端的电压，串联侧输出经由串联变压器T_s接入电源与负载之间，x代表a，b，c三相，v_tx、v_lx、v_dx分别代表电源侧电压瞬时值、负载侧电压瞬时值、串联补偿电压瞬时值；i_lx、i_cx代表负载电流瞬时值和并联侧补偿电流瞬时值；R_S和L_S代表电网系统的电阻和电感；L_se和C_se为串联侧滤波电感和滤波电容；T₁、T₂为晶闸管相控感抗中的晶闸管，L_f为调控补偿电感，C_f为补偿电容。

v_tx和v_dx之和共同向负载侧供电，因此，只需合理控制v_dx就能治理电压暂降、闪变、三相电压不平衡等一系列电压质量问题。并联侧由有源滤波部分、晶闸管相控感抗与补偿电容C_f并联构成的并联装置、以及连接电感L_c组成，并联装置以及连接电感L_c负责补偿负载的无功功率，并联侧的有源滤波部分补偿负载电流的谐波分量，并联装置、有源滤波部分协同工作可以相互弥补各自单独工作时的不足。并联装置以及连接电感因分压作用承受了大部分的负荷电压，有源滤波部分的电压等级得以大幅度地降低，且有源滤波部分不需要补偿无功功率，其补偿容量也大幅度地下降。由于有源滤波部分和并联装置之间为串联关系，通过有源滤波部分开关管的动作，可以解决并联装置单独工作时存在的如晶闸管动作时的冲击电流、与系统谐振、没有谐波补偿能力等固有问题。

本发明具体的调控方法包括以下步骤：

1、获取负载侧的三相负载电流瞬时值i_la、i_lb、i_lc和三相负载电压瞬时值v_la、v_lb、v_lc。

2、根据步骤1中三相负载电流瞬时值i_la、i_lb、i_lc和三相负载电压瞬时值v_la、v_lb、v_lc计算得到负载侧的三相无功功率Q_La、Q_Lb、Q_Lc。

负载侧的三相无功功率Q_La、Q_Lb、Q_Lc可以通过瞬时无功功率理论计算获得，瞬时无功功率理论计算无功功率为现有技术，可参考《谐波抑制和无功功率补偿》，机械工业出版社2016版，王兆安著。

3、根据步骤2中三相无功功率Q_La、Q_Lb、Q_Lc得到并联装置与连接电感的等效阻抗，以动态平衡负载侧的有功功率和补偿无功功率。

对于并联侧，并联装置以及连接电感补偿无功功率和平衡有功功率，有源滤波部分补偿负载电流中的谐波电流。并联侧在基频下的简化电路如图2(a)所示，f代表基频成分，有源滤波部分可以等效为三相电压源V_hxf，其大小取决于并联装置以及连接电感的等效阻抗值，如果并联装置以及连接电感能完全补偿无功功率，那么在基频时，V_hxf等于零。图2中，V_sxf为网侧三相电源电压有效值，I_sxf为网侧三相电源电流有效值，P_sx为网侧三相电源的有功功率，I_cxf为三相补偿电流有效值，V_lxf为三相负载电压有效值，V_h为公共点电压有效值，I_lxf为三相负载电流有效值，S_lx为三相负载功率，S_cxf为补偿功率。为了简化分析，假设并联装置以及连接电感可以完全补偿无功功率，且负载电压是标准正弦波，在基频分量下的等效电路图如图2(b)所示。

在图2(b)中，由基尔霍夫定理有：

图2及式中，

X_xf分别为三相补偿电流、三相负载电压、公共点电压、并联装置以及连接电感的等效阻抗，同时在图2(b)中由负载电压电源的叠加定理有：

式中：N＝X_afX_bf+X_bfX_cf+X_cfX_af(3)

由式(1)、(2)、以及三相负载电压

的幅值相角关系可得：

假设并联装置以及连接电感的等效阻抗向负载侧补偿的功率为S_cxf＝P_cxf+Q_cxf，其中P_cxf，Q_cxf分别为向负载侧补偿的有功功率和无功功率，且

其中

为

的共轭，由此可得：

三相负载电压的实时方根均值为：

因为要补偿全部的无功功率且有功功率要平衡，所以有：

Q_Lx和P_Lx分别为负载侧的无功功率和有功功率。由式(1)-(5)求解可得：

式中：

式中Q_Lx，v_lxf分别是负载侧三相无功功率和负载侧三相电压瞬时值。即如果晶闸管相控感抗以及连接电感的等效阻抗有式(6)时，此时三相电路的无功功率能够完全补偿，三相电路的有功功率可相互平衡。

4、建立等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式，并得到晶闸管的触发角。

晶闸管相控感抗与晶闸管的触发角有如下关系式：

α，X_LTCR分别为晶闸管触发角、晶闸管相控感抗的阻抗值，由(8)式可知，并联装置以及连接电感的等效阻抗大小为：

式中，X_af、X_bf、X_cf分别为A、B、C相并联装置与连接电感的等效阻抗，X_Lf为晶闸管相控感抗中调控补偿电感L_f的阻抗，X_Cf为补偿电容器C_f的阻抗，X_Lc为连接电感L_c的阻抗，α_a、α_b、α_c分别为A、B、C相晶闸管相控感抗中晶闸管的触发角。由于式(9)计算难度大，难以直接得到晶闸管的触发角，在后续控制中，可以通过式(9)的关系建立X_xf和α_x的对应表格，然后根据X_xf的大小，在所建表格中查找晶闸管的触发角。但是式(9)得到触发角α_x的参考基准电压为(V_lxf–V_h)，而在实际控制中可以直接测量的仅为V_lxf的角度

(

由锁相环PLL获得)，为了减小并联装置以及连接电感的等效阻抗的误差，对晶闸管的触发角进行修正，修正后的触发角为：

θ_x是三相负载电压通过晶闸管相控感抗以及连接电感时产生的角度差，根据式(2)可得：

5、根据步骤4中晶闸管的触发角和三相负载电压的角度

生成触发信号，来控制晶闸管相控感抗中晶闸管T₁或T₂的导通相角，以达到所述等效阻抗，实现负载侧有功功率平衡和无功功率补偿。

由式(6)-(11)即可通过负载侧的无功功率、UPQC自身参数、三相负载电压有效值等求出晶闸管的触发角，以达到负载的基频无功功率补偿、有功功率平衡。负载无功功率可以通过瞬时无功功率理论求得，三相负载电压角度

由锁相环PLL获得，UPQC中两个反向并联晶闸管T₁和T₂在各自的半个周期内触发导通，当

时，T₁触发导通，当

时，T₂触发导通，晶闸管电流过零时自动关断，具体控制框图如图3所示。晶闸管的触发角是电压自然过零点到触发晶闸管这段时间对应的电气角度，导通相角是触发晶闸管一直到晶闸管自然关断这段时间对应的电气角度。

并联装置以及连接电感对负载侧的无功功率进行补偿，有功功率进行平衡后，并联侧有源滤波部分只需要对负载电流中的谐波分量进行补偿，具体补偿过程为：

运用瞬时无功功率理论分离出三相系统中负载的有功功率、无功功率、谐波电流分量等成分。三相负载电压v_lx和三相负载电流i_lx通过三相转两相变换，可得到两相坐标下的v_lα、v_lβ、i_lα、i_lβ如式(12)-(13)所示：

瞬时有功和无功分量分别为p和q：

p和q分别包含直流成分p_d，q_d和交流成分p_h，q_h，其中直流成分p_d，q_d代表三相坐标系中基频有功功率和基频无功功率，交流成分p_h和q_h包含谐波电流和负序电流。瞬时有功p经高通滤波器HPF即可得到谐波电流和负序电流参考信号p_h，然后经过反变换即为并联侧有源滤波部分的电流控制参考信号i_xref，反变换式如式(15)所示。

式中，Δ_dcp为直流电容电压比例控制输出变量，用以维持中间直流电压。Δ_dcp由下式可得：

Δ_dcp＝-k_p(V_DCref-V_DC) (16)

式中，k_p为比例调节系数，通过反馈调节，以维持直流电压的稳定，然后经过限幅环节，得到直流电压的控制信号，将参考电流与实际补偿电流的差值△_icx作为滞环控制信号，该信号通过滞环控制模块产生并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号，以实现并联侧有源滤波部分对负载电流中谐波电流分量补偿的闭环控制，具体控制图如图4所示。

串联部分控制流程如图5所示，采集三相负载电压v_lx和三相电源电压v_tx等信号，经过锁相环PLL得到电源电压角度δ，以δ为基准将v_lx从abc三相坐标系变换到dq0同步静止坐标系中，将得到的d轴分量与理想电压幅值v_ref相减，得到理想电压与实际负载电压的差值Δ_vd，通过反变换得到电压控制参考信号v_xref，将电压控制参考信号v_xref与串联变压器二次侧的电压做差，得到控制信号Δ_vcx，Δ_vcx经过滞环控制模块，得到最终的串联侧有源滤波部分IGBT控制信号，以实现串联侧有源滤波部分对负载电压中暂降分量补偿的闭环控制。

相应的，一种混合式统一电能质量控制器的调控系统，包括：

晶闸管相控感抗与补偿电容器并联构成的并联装置，所并联装置的一侧与UPQC并联侧有源滤波部分相连，另一侧与和负载侧电网相连的连接电感相连；

电流电压采集模块，用于采集三相负载电流和三相负载电压，三相电源电流和三相电源电压，以及三相负载电流的实际补偿电流；

分量计算模块，用于根据从电流电压模块输出的三相负载电流和三相负载电压、三相电源电流和三相电源电压计算出负载侧的有功功率和无功功率、负载电流的谐波电流分量、以及电源侧的有功功率和无功功率；

等效阻抗以及晶闸管触发角计算模块，用于根据从分量计算模块获得的负载侧的无功功率计算并联装置与连接电感的等效阻抗，建立等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式，以及计算晶闸管的触发角；

锁相环模块，用于根据从电流电压模块输出的三相负载电压得到三相负载电压的角度，以及根据从电流电压模块输出的三相电源电压得到三相电源电压的角度；

晶闸管触发信号产生模块，用于根据晶闸管的触发角和三相负载电压的角度生成触发信号，来控制晶闸管相控感抗中晶闸管的导通相角，以达到等效阻抗值；

并联侧坐标变换模块，用于将从电流电压模块输出的三相负载电流和三相负载电压经过两相换得到负载侧的瞬时有功功率和无功功率，再经过坐标反变换得到并联侧有源滤波部分的电流控制参考信号；

并联侧控制信号生成模块，用于根据从并联侧坐标变换模块输出的电流控制参考信号和实际补偿电流的差值生成并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号；

并联侧有源控制模块，用于根据并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号来控制并联侧有源滤波部分IGBT，以实现负载电流中谐波分量补偿的闭环控制；

串联侧坐标变换模块，用于将从电流电压模块输出的三相负载电压经同步静止坐标变换得到d轴分量，再将d轴分量与理想电压幅值相减，得到理想电压与实际三相负载电压的差值，然后经过反变换得到电压控制参考信号；

串联侧控制信号生成模块，用于根据从串联侧坐标变换模块输出的电压控制参考信号和串联变压器二次侧电压的差值生成串联侧有源滤波部分IGBT的控制信号；

串联侧有源控制模块，用于根据串联侧有源滤波部分IGBT的控制信号来控制串联侧有源滤波部分IGBT，以实现负载电压中暂降分量补偿的闭环控制。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种混合式统一电能质量控制器的调控方法，其特征在于：在统一电能质量控制器并联侧每一相有源滤波部分与和负载侧电网相连的连接电感之间均串接有由晶闸管相控感抗与补偿电容器并联构成的并联装置，具体的调控方法包括以下步骤：

步骤1：获取负载侧的三相负载电流和三相负载电压；

步骤2：根据所述三相负载电流和三相负载电压得到负载侧的三相无功功率；

步骤3：根据所述三相无功功率得到所述并联装置与连接电感的等效阻抗，以平衡负载侧的三相有功功率和补偿三相无功功率；

步骤4：建立所述等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式，并得到晶闸管的触发角；

步骤5：根据所述晶闸管的触发角和三相负载电压的角度生成触发信号，来控制晶闸管相控感抗中晶闸管的导通相角，以达到所述等效阻抗。

2.如权利要求1所述的调控方法，其特征在于：所述步骤2中，负载侧的三相无功功率采用瞬时无功功率理论求得。

3.如权利要求1所述的调控方法，其特征在于：所述步骤3中，并联装置与连接电感的等效阻抗的计算表达式为：

且

其中，X_af、X_bf、X_cf分别为A、B、C相并联装置与连接电感的等效阻抗，V_lxf为三相负载电压的有效值，下标x表示A、B、C三相，

Q_La、Q_Lb、Q_Lc分别为负载侧A、B、C相无功功率。

4.如权利要求1所述的调控方法，其特征在于：所述步骤4中，等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式为：

式中，X_af、X_bf、X_cf分别为A、B、C相并联装置与连接电感的等效阻抗，X_Lf为晶闸管相控感抗中调控补偿电感的阻抗，X_Cf为补偿电容器的阻抗，X_Lc为连接电感的阻抗，α_a、α_b、α_c分别为A、B、C相晶闸管相控感抗中晶闸管的触发角。

5.如权利要求4所述的调控方法，其特征在于：对所述晶闸管的触发角进行修正，修正后晶闸管的触发角的表达式为：

且

式中，α_af、α_bf、α_cf分别为晶闸管触发角α_a、α_b、α_c的修正值，θ_a、θ_b、θ_c分别为A、B、C相负载电压通过并联装置与连接电感时产生的角度差。

6.如权利要求1所述的调控方法，其特征在于：所述步骤5中，当

时，晶闸管相控感抗中晶闸管T₁触发导通，当

时，晶闸管相控感抗中晶闸管T₂触发导通，晶闸管T₁或T₂电流过零时自动关断；其中，

为三相负载电压的角度，α_xf为晶闸管触发角α_a、α_b、α_c的修正值。

7.一种混合式统一电能质量控制器的调控系统，其特征在于，包括：

晶闸管相控感抗与补偿电容器并联构成的并联装置，所述并联装置的一侧与UPQC并联侧有源滤波部分相连，另一侧与和负载侧电网相连的连接电感相连；

电流电压采集模块，用于采集三相负载电流和三相负载电压，三相电源电流和三相电源电压，以及三相负载电流的实际补偿电流；

分量计算模块，用于根据从电流电压模块输出的三相负载电流和三相负载电压、三相电源电流和三相电源电压计算出负载侧的有功功率和无功功率、负载电流的谐波电流分量、以及电源侧的有功功率和无功功率；

等效阻抗以及晶闸管触发角计算模块，用于根据从分量计算模块获得的负载侧的无功功率计算并联装置与连接电感的等效阻抗，建立等效阻抗与晶闸管触发角之间的关系式，以及计算晶闸管的触发角；

锁相环模块，用于根据从电流电压模块输出的三相负载电压得到三相负载电压的角度，以及根据从电流电压模块输出的三相电源电压得到三相电源电压的角度；

晶闸管触发信号产生模块，用于根据晶闸管的触发角和三相负载电压的角度生成触发信号，来控制晶闸管相控感抗中晶闸管的导通相角，以达到等效阻抗值；

并联侧坐标变换模块，用于将从电流电压模块输出的三相负载电流和三相负载电压经过两相换得到负载侧的瞬时有功功率和无功功率，再经过坐标反变换得到并联侧有源滤波部分的电流控制参考信号；

并联侧控制信号生成模块，用于根据从并联侧坐标变换模块输出的所述电流控制参考信号和实际补偿电流的差值生成并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号；

并联侧有源控制模块，用于根据并联侧有源滤波部分IGBT的控制信号来控制并联侧有源滤波部分IGBT，以实现负载电流中谐波分量补偿的闭环控制；

串联侧坐标变换模块，用于将从电流电压模块输出的三相负载电压经同步静止坐标变换得到d轴分量，再将d轴分量与理想电压幅值相减，得到理想电压与实际三相负载电压的差值，然后经过反变换得到电压控制参考信号；

串联侧控制信号生成模块，用于根据从串联侧坐标变换模块输出的所述电压控制参考信号和串联变压器二次侧电压的差值生成串联侧有源滤波部分IGBT的控制信号；

串联侧有源控制模块，用于根据串联侧有源滤波部分IGBT的控制信号来控制串联侧有源滤波部分IGBT，以实现负载电压中暂降分量补偿的闭环控制。

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