混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種SVG++(混合無功補償系統(tǒng)）的解耦控制系統(tǒng)及方法，更具體地說 涉及一種基于指定功率因數的混合無功系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 隨著經濟的快速發(fā)展，一些中小型企業(yè)為了滿足增產而增加用電負荷或者負荷使 用率，造成了電網電能質量的日益惡化。尤其是小容量電網，沖擊性負載所引起的電壓波 動、三相不平衡危害同電網其他用戶的正常用電。因此隨著電網用電負荷的逐漸增加，對電 能質量的要求越來越高。SVG++(混合無功補償器)是新一代無功補償器產品，相當于一個可 變的無功電流源并聯(lián)于電網中，其無功電流可以靈活控制，根據系統(tǒng)狀態(tài)吸收或者發(fā)出無 功電流，自動補償系統(tǒng)所需的無功功率。
[0003] 經對現(xiàn)有技術文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，在李云飛所著的《動態(tài)無功補償裝置(SVG)在變電 站中的應用》(數字技術與應用，2011.9)中，很好的介紹了SVG的基本電器原理、運行情況及 其在各領域中的應用前景。但論文中并未涉及到解耦控制方面的內容，由于有功電流與無 功電流相互耦合，以及電網的擾動等，使得調節(jié)特性變差，不能實現(xiàn)有功分量和無功分量的 獨立調節(jié)。因此可以采用解耦控制策略可以實現(xiàn)高性能的無功電流控制。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明的目的是提供混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)及方法，解決無功補償 中，有源和無源綜合補償的協(xié)調控制，更快更準的實現(xiàn)指定功率因素的無功補償。
[0005] 本發(fā)明提供了如下的技術方案：
[0006] 混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)，包括:依次電連接的電流調理電路、無功電流 檢測電路、矢量解耦控制電路、無源補償器和有源補償器。
[0007] 所述無功電流檢測電路包括電壓傳感器和霍爾電流傳感器，所述電壓傳感器和霍 爾電流傳感器與電流調理電路相連接。
[0008] 所述矢量解耦控制電路包括電流反饋和電網擾動電壓。
[0009] -種混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制方法，包括如下步驟：
[0010]S1、通過混合無功補償控制器，檢測出系統(tǒng)偵啲無功電流；
[0011] S2、對無功電流大小及方向進行分析；
[0012] S3、有源模塊先動作補償；
[0013] S4、無源電容器部分在達到設定值時投切，有源模塊相應再調整輸出。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是:解決無功補償中，有源和無源綜合補償的協(xié)調控制，更快更 準的實現(xiàn)指定功率因素的無功補償。同時集成了SRC價格上得優(yōu)勢，同時擁有SVG的快速跟 蹤和補償的功能。因此具有很高的實用價值。
【附圖說明】
[0015]附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0016]圖1是本發(fā)明一個較佳實施例電路結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明公開一種混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)，包括:依次電連 接的電流調理電路、無功電流檢測電路、矢量解耦控制電路、無源補償器和有源補償器。
[0018] 所述無功電流檢測電路包括電壓傳感器和霍爾電流傳感器，所述電壓傳感器和霍 爾電流傳感器與電流調理電路相連接。
[0019]所述矢量解耦控制電路包括電流反饋和電網擾動電壓。
[0020] -種混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制方法，包括如下步驟：
[0021] S1、通過混合無功補償控制器，檢測出系統(tǒng)側的無功電流；
[0022] S2、對無功電流大小及方向進行分析；
[0023] S3、有源模塊先動作補償；
[0024] S4、無源電容器部分在達到設定值時投切，有源模塊相應再調整輸出。
[0025] 本發(fā)明中無源補償器SRC和有源無功補償器SVG啟動順序由其響應時間，快速跟蹤 決定。
[0026]本發(fā)明無源補償器SRC和有源無功補償器SVG分配由在不過補償的情況下，盡量多 得使用SRC補償，剩余的無功由SVG補償，從而達到無源和有源的相結合補償。
[0027]本發(fā)明的基本原理是:補償需要的無功電流，就要使得電網側的電流信號完全為 正弦信號，同時可以指定功率因素進行補償。所以它需要通過矢量解耦可以實現(xiàn)有功分量 和無功分量的解耦控制，使無功功率和有功功率可以分開獨立控制，這樣才能更好的實現(xiàn) 無功補償的功能。
[0028]本實施例，引入電流反饋實現(xiàn)d，q軸上得解耦，同時又引入電網擾動電壓進行前饋 補償，實現(xiàn)對d，q軸電流的控制要求。
[0029]本發(fā)明的電流解耦補償公式如下：
[0032]其中Ud和叫分別為D，Q軸解耦量，Iref_D和Iref_Q分別給定參考電流經過DQ變換提取 到的D，Q分量，L為電感值，Vdeita為三角載波峰峰值，[4為直流電壓參考給定值。
[0033]電壓前饋公式如下：
[0035]其中UPr。。為前饋電壓量，Us為檢測到的交流相電壓使用已校正過的角度并經過DQ變換提取到的基波值，Kus為交流電壓檢測比，Vdelta為三角載波峰峰值，為直流電壓參考 給定值。
[0036] 本發(fā)明需要首先在額定容量滿足的條件下，啟動SVG，然后SRC開始響應并啟動，在 盡可能多得啟動SRC組數的情況下，SVG再次響應剩余無功的大小，并進行必要的補償。
[0037] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實 施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施 例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發(fā)明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:依次電連接的電流調理 電路、無功電流檢測電路、矢量解耦控制電路、無源補償器和有源補償器。2. 根據權利要求1所述的混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述無功電 流檢測電路包括電壓傳感器和霍爾電流傳感器，所述電壓傳感器和霍爾電流傳感器與電流 調理電路相連接。3. 根據權利要求1所述的混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)，其特征在于，所述矢量解 耦控制電路包括電流反饋和電網擾動電壓。4. 一種混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制方法，其特征在于，包括如下步驟： 51、 通過混合無功補償控制器，檢測出系統(tǒng)側的無功電流； 52、 對無功電流大小及方向進行分析； 53、 有源模塊先動作補償； 54、 無源電容器部分在達到設定值時投切，有源模塊相應再調整輸出。
【專利摘要】本發(fā)明提供混合無功補償系統(tǒng)的解耦控制系統(tǒng)及方法，包括：依次電連接的無功電流檢測電路、矢量解耦控制電路、電流調理電路、無源補償器和有源補償器。本發(fā)明提高了傳統(tǒng)無源電容柜的反應速度；提高了傳統(tǒng)無源電容柜的補償精度；降低了有源模塊的成本。
【IPC分類】H02J3/18
【公開號】CN105449688
【申請?zhí)枴緾N201510953508
【發(fā)明人】張明, 花躍學, 葛文海, 芮國強, 仇志凌, 張東
【申請人】南京亞派科技股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月17日