一种svg有源滤波的控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种SVG有源滤波的控制方法，该方法以电网谐波电流及消除谐波后的电网电流或电压为控制输入量，来实现SVG装置控制输出电流对电网谐波的抑制，具体步骤如下：1)电网谐波电流采集点1采集到的实时谐波电流，输入SVG控制器，SVG控制器装置产生与电网中谐波电流大小相等方向相反的调制电流，经电抗器、保护开关、断路器输入电网；2)消除谐波后的电网电流采集点2得到SVG装置需要进一步微调的电流值，最终，经SVG装置计算，输出控制电流使得电网中经调整后的谐波电压为0。该装置可以更好的消除电网谐波对电网的污染，控制精度大大提高。
【专利说明】—种SVG有源滤波的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种SVG实现有源滤波的方法，特别是一种采用叠加原理采集含有谐波的电流电压信号及消除谐波后的电流电压波形对输出电流进行控制的的SVG有源滤波的方法。
【背景技术】
[0002]由于电力电子器件的非线性和波形非正弦的特点，由电力电子器件组成的电气传动自动化装置的电源侧(网侧)的电流不仅含有基波，还包含丰富的谐波，会给电网的运行和效率带来不良的影响，同时也会对接在该公用电网中的其他用电设备带来一些不良的影响甚至危害。谐波对供电变压、旋转电机的影响主要是产生附加损耗，温升增加，出力下降，影响绝缘寿命。谐波对电缆及并联电容器的影响，当产生谐波放大时，并联电容器，将因过电流及过电压而损坏，严重时将危及整个供电系统的安全运行。交流电压畸变可能引起不可逆变流设备控制角的时间间隔不等，并通过正反馈而放大系统的电压畸变，使变流器工作不稳定，而对逆变器则可能发生换流失败而无法工作，甚至损坏变流设备。谐波对通信产生干扰，使电度计量产生误差，对继电保护自动装置和计算机等也将产生不良影响。
[0003]目前，针对谐波问题解决方法主要是在中高压侧加无源滤波器，无源滤波器在滤波时会提供容性无功，对功率因数高(比如交-直-交变频)的谐波源会产生过补。同时对变化负荷不能进行动态补偿。传统实现配合MCR或TCR型SVC，实现动态也滤除谐波，但其主要缺点如下:
[0004]I) SVC设备为半控型变流器件，需要加装FC与之配合才具有从容性到感性连续可调。同时，FC需要滤除SVC自身产生的各次谐波分量，且有安装容量大，占地空间大等缺点。
[0005]2) 一般而言，SVC加装FC后，SVC的补偿范围一般在O?+100%，补偿范围小。
[0006]3) FC是一种无源的解决方法，其输出补偿电流与电网电压成正比。当电网电压变化较大，其补偿无功的能力大大削弱。
[0007]4)FC是靠改为谐波阻抗来滤波的，在系统中会产生串并联谐振，危害供电安全。
[0008]目前，在国内外采用全控型变流器件的静止无功发生器SVG(Static VarGenerator)技术在中高压侧实现有源滤波。但是，该种SVG消除电网谐波的方式都是采用采集含有谐波的电流电压信号，以电网谐波电流为控制量，产生与电网中谐波电流方向相反、大小相等的调制电流，达到滤除谐波的目的。该种方式对电网中谐波的滤除没有考虑到SVG设备及相关电气部件参数对电网的影响。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种SVG有源滤波的控制方法，该方法采用叠加原理，设有两个电流或电压信号采集点，一个采集点采集含有谐波的电流电压信号(SVG输入端)，另一个采集点采集消除谐波后的电流电压信号(SVG输出端)，通过SVG装置对输出电流进行控制，可以更好的消除电网谐波对电网的污染。
[0010]为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
[0011]一种SVG有源滤波的控制方法，该方法以电网谐波电流或电压为控制输入量，再进一步采集消除谐波后的电网电流电压参数，来实现SVG装置控制输出电流对电网谐波的抑制，具体步骤如下:
[0012]I)电网谐波电流采集点I采集到的实时谐波电流，输入SVG控制器，SVG控制器装置产生与电网中谐波电流大小相等方向相反的调制电流，经电抗器5、保护开关4、断路器3输入电网；
[0013]2)消除谐波后的电网电流采集点2得到SVG装置需要进一步微调的电流值，最终，经SVG装置计算，输出控制电流使得电网中经调整后的谐波电压为O。
[0014]所述的SVG装置所采用开关器件可为IGBT、GT0、IGCT, IEGT或其它全控型开关器件。
[0015]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0016]该方法采用叠加原理，设有两个电流或电压信号采集点，一个采集点采集含有谐波的电流电压信号(SVG输入端)，另一个采集点采集消除谐波后的电流电压信号(SVG输出端)，通过输入两个采样值使得SVG装置对输出电流进行控制，可以更好的消除电网谐波对电网的污染，控制精度大大提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是SVG有源滤波的装置的主接线图。
[0018]图2是全控型变流器件有源滤波的控制原理图。
[0019]图3是采用间接电流控制方法(电压法)时的SVG控制框图。
[0020]图4是采用直接电流控制方法(电流法)时的SVG控制框图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图详细叙述本发明的【具体实施方式】。
[0022]一种SVG有源滤波的控制方法，该方法采用叠加原理，设有两个电流或电压信号采集点，一个采集点采集含有谐波的电流电压信号(SVG输入端)，另一个采集点采集消除谐波后的电流电压信号(SVG输出端)，通过两个输入电流值或电压值实现SVG装置对输出电流进行精确控制，可以更好的消除电网谐波对电网的污染。
[0023]SVG有源滤波装置包括电网谐波电流电压采集点1、消除谐波后的电网电流电压采集点2、SVG控制柜，半导体功率器件6、电抗器5、保护开关4、断路器3，电网谐波电流电压采集点I采集的谐波电流及消除谐波后的电网电流电压采集点2采集的电流均输入SVG控制柜，SVG控制柜输出PWM信号给半导体功率器件6，半导体功率器件6与电抗器5、保护开关4、断路器3串联，断路器3与电网低压母线相连接，所述的保护开关4与电阻R并联。
[0024]该方法以电网谐波电流或电压为控制输入量，再进一步采集消除谐波后的电网电流电压参数，来实现SVG装置控制输出电流对电网谐波的抑制，具体步骤如下:
[0025]I)电网谐波电流采集点I采集到的实时谐波电流(SVG输入侧电网的电流)，输入SVG控制器，SVG控制器装置产生与电网中谐波电流大小相等方向相反的调制电流，经电抗器5、保护开关4、断路器3输入电网；该方法以电网谐波电流为控制量，将该电流信号经控制器进行滤波、移相、比例放大、运算处理，得到以电压同步信号为基准控制全控型开关器件的控制信号，产生与电网中谐波电流大小相等方向相反的调制电流，达到有源滤波的目的。通过检测电网低压侧母线电压、低压侧母线电流，然后通过SVG控制柜对电网电流信号进行傅利叶级数展开，得出各次谐波电流值。最后由SVG控制器发出触发信号，使IGBT单元工作形成与电网谐波大小相等方向相反的调制电流来抵消电网中负荷产生的谐波。
[0026]2)消除谐波后的电网电流采集点2(SVG输出侧电网的电流)得到SVG装置需要进一步微调的电流值，最终，经SVG装置计算，输出控制电流使得电网中经调整后的谐波电压为O。
[0027]所述的SVG装置所采用开关器件6可为IGBT、GT0、IGCT, IEGT或其它全控型开关器件。
【权利要求】
1.一种SVG有源滤波的控制方法，该方法以电网谐波电流或电压为控制输入量，再进一步采集消除谐波后的电网电流电压参数，来实现SVG装置控制输出电流对电网谐波的抑制，具体步骤如下: 1)电网谐波电流采集点I采集到的实时谐波电流，输入SVG控制器，SVG控制器装置产生与电网中谐波电流大小相等方向相反的调制电流，经电抗器、保护开关、断路器输入电网； 2)消除谐波后的电网电流采集点2得到SVG装置需要进一步微调的电流值，最终，经SVG装置计算，输出控制电流使得电网中经调整后的谐波电压为O。
2.实现权利要求1所述控制方法的SVG有源滤波装置，其特征在于，包括电网谐波电流电压采集点1、消除谐波后的电网电流电压采集点2、SVG控制柜，半导体功率器件、电抗器、保护开关、断路器，电网谐波电流电压采集点I采集的谐波电流及消除谐波后的电网电流电压采集点2采集的电流均输入SVG控制柜，SVG控制柜输出PWM信号给半导体功率器件，半导体功率器件与电抗器、保护开关、断路器串联，断路器与电网低压母线相连接，所述的保护开关与电阻并联。
【文档编号】H02J3/01GK104319769SQ201410589131
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】赵玉波, 赵丽华, 王军, 石祥, 刘凤珍 申请人:国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司, 朝阳电力勘测设计院有限公司, 国家电网公司