专利名称：Pwm整流器与静止无功补偿器联合运行系统及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统及其控制方法。
背景技术：
受不平衡负荷及三相电网故障的影响，三相电网电压常处于不平衡状态。为了使三相PWM整流器在三相电网电压不平衡的状态下，仍能够正常运行，很多学者对PWM整流器在电压不平衡情况下的控制策略做了研究。根据控制目标的不同，电压不平衡情况下的PWM整流器的控制策略分为两类:第一类控制策略以维持PWM整流器输入电流三相平衡为控制目标，需使PWM整流器输出电压中含有与三相电网电压相同的负序电压分量，该负序电压分量与输入电流作用，产生二倍频波动的瞬时输入功率，导致PWM整流器直流侧电压出现二倍频波动；第二类控制策略以抑制直流侧电压二倍频波动为控制目标，需要控制PWM整流器输入负序电流，维持输入瞬时功率的恒定。在三相电网电压不平衡的情况下，两种控制目标互相矛盾，难以统一。根据应用场合的不同，两类控制策略都有一定的应用价值。在电解、电镀等对直流电源要求较高的场合，往往适用第二类控制策略，即牺牲交流侧电能质量以抑制直流侧电压二倍频波动。普遍认为，PWM整流器是一种三相电网友好型的负载。人们往往忽略PWM整流器本身的电能质量问题，甚至给PWM整流器附加电能质量治理的功能，鲜有对PWM整流器产生的电能质量问题及治理方式进行研究。但是在多台PWM整流器并联的场合，PWM整流器产生的电能质量问题不容忽略，大量的负序电流流入三相电网，将增加配电网损耗，威胁配电网其他设备的正常运行。基于全控型器件的静止同步补偿器是一种理想的负序治理装置，研究多台并联PWM整流器与静止同步补偿器联合运行具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统，抑制PWM整流器直流侧电压二倍频波动，同时维持网侧电流三相平衡。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统，包括若干台PWM整流器和一台静止同步补偿器，所述PWM整流器包括三相桥式逆变电路、直流侧电容、直流侧负载和控制器，所述三相桥式逆变电路、直流侧电容、直流侧负载依次连接，所述控制器控制所述三相桥式逆变电路中开关管的通断，所述三相桥式逆变电路通过连接电抗接入三相电网；所述静止同步补偿器包括三相桥式逆变电路、直流侧电容和控制器，所述三相桥式逆变电路与所述直流侧电容连接，所述三相桥式逆变电路通过连接电抗接入所述三相电网，所述控制器控制所述三相桥式逆变电路中开关管的通断；所述PWM整流器的控制器、所述静止同步补偿器的控制器均接入上位机监控平台。作为优选方案，所述控制器为DSP。作为优选方案，所述上位机监控平台包括工控机，所述工控机通过以太网与所述控制器通讯。PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统在三相电网电压不平衡情况下的控制方法为:I)检测三相电网电压usa、usb, usc,经变换矩阵CaWd(；、低通滤波得到DQ旋转坐标系下三相电网电压的基波正序有功分量Ud+和基波正序无功分量U:，并根据Ud+和U:获得基波正序电压的幅值Us+和初相角Θ +:
权利要求
1.一种PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统，包括若干台PWM整流器和一台静止同步补偿器，其特征在于，所述PWM整流器包括三相桥式逆变电路、直流侧电容、直流侧负载和控制器，所述三相桥式逆变电路、直流侧电容、直流侧负载依次连接，所述控制器控制所述三相桥式逆变电路中开关管的通断，所述三相桥式逆变电路通过连接电抗接入三相电网；所述静止同步补偿器包括三相桥式逆变电路、直流侧电容和控制器，所述三相桥式逆变电路与所述直流侧电容连接，所述三相桥式逆变电路通过连接电抗接入所述三相电网，所述控制器控制所述三相桥式逆变电路中开关管的通断；所述PWM整流器的控制器、所述静止同步补偿器的控制器均接入上位机监控平台。
2.根据权利要求1所述的PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统，其特征在于，所述控制器为DSP。
3.根据权利要求1所述的PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统，其特征在于，所述上位机监控平台包括工控机，所述工控机通过以太网与所述控制器通讯。
4.一种权利要求1至3之一所述的PWM整流器与静止无功补偿器联合运行系统在三相电网电压不平衡情况下的控制方法，其特征在于，该方法为: 1)检测三相电网电压usa、usb,usc,经变换矩阵CaWdq+、低通滤波得到DQ旋转坐标系下三相电网电压的基波正序有功分量Ud+和基波正序无功分量U:，并根据Ud+和U:获得基波正序电压的幅值Us+和初相角Θ +:
全文摘要
本发明公开了一种PWM整流器与静止同步补偿器联合运行系统及其控制方法，由若干台PWM整流器、一台静止同步补偿器及上位机监控平台组成。其中PWM整流器由三相桥式逆变电路、连接电抗、直流侧电容、直流侧负载以及控制器组成；静止同步补偿器由三相桥式逆变电路、连接电抗、直流侧电容以及控制器组成。在三相电网电压不平衡的情况下，PWM整流器输入负序电流抑制直流侧电压中存在的二倍频波动；静止同步补偿器输入与多台PWM整流器相反的负序电流，保证网侧电流三相平衡。本发明在三相电网电压不平衡的情况下，既可抑制PWM整流器直流侧电压二倍频波动，又可维持网侧电流三相平衡。
文档编号H02J3/18GK103199547SQ201310108910
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月29日 优先权日2013年3月29日
发明者罗安, 熊桥坡, 何志兴, 刘雷, 黎小聪, 马伏军 申请人:湖南大学