专利名称：基于静止无功发生器的三相三线制相间平衡方法
技术领域：
本发明涉及一种无功补偿方法，属于电能质量检测、控制技术领域。
背景技术：
随着电力电子技术的发展，各种非线性、冲击性设备的使用给电网带来了大量的谐波污染，由此带来功率因数低，谐波污染严重，以及系统损耗加大等问题。近些年来，相继提出了各种针对无功补偿及谐波治理的FACTS设备。静止无功发生器的补偿性能决定于其谐波及无功电流检测方法以及补偿电流控制方法。目前无功谐波电流的检测方法和补偿电流控制算法发展很快。当前的算法研究中，大都采用瞬时无功功率理论或其它检测方法进行相应的控制，这些方法需要进行大量的数学运算，对系统的实时性能 有一定的影响，其工程可行性较小。锁相环(PLL)是目前使用最普遍的相位同步方法，它用于获得准确实时的相位信息，提供计算基准，其性能对于整个控制系统的性能至关重要。采用相平衡高精度单相式数字锁相环技术可以获得良好的动态性能，能够排除电压畸变、直流偏移等的干扰，分别实时获取各相电压电流相位。如果在静止无功发生器中采用相平衡高精度单相数字锁相环，可以方便快速地检出电压电流相位，再结合直流电压的反馈就可以计算出目标电流，避免了传统算法的大量数学计算，具有诸多优势，是一种优越的算法方案。
发明内容
本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种基于静止无功发生器的三相三线制相间平衡方法，其通过数字锁相环获取各相相位信息，在输入三相实时变量存在直流偏移、谐波干扰等误差情况下，采集各相瞬时值，得出和设定相位差角的正弦值，从而确定信号的相位。具有计算量小，三相独立的特点，可单独对每一相锁相，采取进一步控制。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:其包括以下步骤:(I)检测负荷电流瞬时值iL(t)，电网电压为无畸变正弦波us(t) = UsmSin(Qt),则 iL(t) =ILsin(cot+0) = IpAsin (ω t)+IqCOS (ω t),目标电流 (t) = iL(t)-1s(t),其中，Θ为系统功率因数角，Usm为电源电压，Ipa为有功电流幅值，Itl为负荷无功电流幅值，i*c(t)为目标电流，is(t)为电源电流；(2)对直流侧电容电压Ud。进行周期平均值Λ Ud。，经数字锁相环节得到有功电流幅值:
权利要求
1.一种基于静止无功发生器的三相三线制相间平衡方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)检测负荷电流瞬时值k(t)，电网电压为无畸变正弦波us(t) = UsmSin(Qt), PJiL(t) =ILsin(cot+0) = IpAsin (ω t)+IqCOS (ω t),目标电流 i*c (t) = iL(t) _is (t), 其中，Θ为系统功率因数角，Usm为电源电压，Ipa为有功电流幅值，I,为负荷无功电流幅值，i*c(t)为目标电流，is(t)为电源电流； (2)对直流侧电容电压Ud。进行周期平均值AUd。，经数字锁相环节得到有功电流幅值: {cudAudc + c σ c
全文摘要
本发明涉及一种无功补偿方法。本发明的基于静止无功发生器的三相三线制相间平衡方法，包括以下步骤(1)检测负荷电流瞬时值，电网电压为无畸变正弦波；(2)对直流侧电容电压进行周期平均值，经数字锁相环节得到有功电流幅值；(3)将采样得到的负荷电流与系统功率因数角的余弦值相乘在一个周期积分平均以提取基波无功电流分量；(4)电压相位角，电流的相位角，两个相位数值相减得到系统功率因数角；(5)有功电流、无功电流、电源电流之和求取目标电流；(6)实际输出电流与目标电流比较后通过滞环比较方式控制PWM变换器。本发明避开了检测有功和无功电流分量的繁琐过程，简化了检测谐波的过程，无功补偿范围广，稳定性能好。
文档编号H02J3/18GK103094915SQ20111034170
公开日2013年5月8日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者解大, 宋元锋, 张延迟, 贾玉健, 张玉涛, 周长金, 庄骏鹏, 何伟, 刘林泉, 王雷, 荆茂来 申请人:山东锦华电力设备有限公司