[发明专利]适用于高压系统的谐波与无功动态治理控制器及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于高压系统的谐波与无功动态治理控制器及控制方法。

背景技术

随着经济社会的发展，配电系统的功率因数偏低与谐波污染等问题严重影响着电力企业及其他企业的经济效益，急需在配电网系统装设低成本大容量动态无功补偿和谐波治理装置。而静止无功补偿器，有源电力滤波器等无功补偿与谐波治理装置及其管理平台就成为目前研究的重点。

谐振注入式混合有源电力滤波器作为无功补偿和谐波治理的关键设备在电力系统中扮演着十分重要的角色，可以进行大容量的无功补偿和谐波动态治理，适用于高压系统。与SVC相比，有源电力滤波器只能补偿固定容量的无功功率，不具备SVC正负连续调节无功的能力，不能满足无功动态补偿的要求，而将SVC与源电力滤波器联合使用可以满足要求，但是两者的联合运行也带来了一个新的问题，就是如何使系统能够稳定运行，并具有较好的控制性能。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供一种适用于高压系统的谐波与无功动态治理控制器及控制方法，实现对高压电网谐波电流及无功功率进行动态实时的治理补偿。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：包括电压互感器、电流互感器、信号处理电路、工控机、MSC逻辑控制电路、TCR接口电路、PWM信号发生模块、MSC触发电路，TCR触发电路、光纤发送与接收模块、功率放大器及隔离电路、显示器、键盘，所述电压互感器、电流互感器的输出接到信号处理电路，信号处理电路的输出接工控机，工控机分别与MSC逻辑控制电路、有源电力滤波器控制器、TCR控制器、显示器、键盘相连，有源电力滤波器控制器内的PWM信号发生模块产生的PWM信号直接输入到第一光纤发送与接收模块，经光缆无失真传输到功率放大器及隔离电路，控制有源电力滤波器的电压型逆变器，MSC逻辑控制电路的控制信号通过MSC触发电路、输入到第二光纤发送与接收模块，经光缆无失真传输到MSC装置，控制MSC装置工作，TCR控制器输出的TCR脉冲信号经TCR接口电路送到TCR光纤发送与接收模块，再送到TCR触发电路控制晶闸管工作。

一种适用于高压系统的谐波与无功动态治理控制方法，包括下列步骤：

(1)用电压互感器、电流互感器分别检测电网母线三相电压u_a、u_b、u_c，三相电流i_a、i_b、i_c；静止无功补偿器输出电压u_svc；静止无功补偿器输出电流i_svc，以及TCR输出电流i_tcr，MSC输出电流i_msc；负载电流i_L；逆变器输出电流i_apf；

(2)将上述检测得到的电压、电流信号经滤波处理电路后送到工控机，计算出三相电压基波有效值U_rms、负载侧谐波电流i_Lh、TCR谐波电流i_tcrh；

(3)计算三相电压基波有效值U_rms与给定电压值U_ref差值U_e，差值经过PID控制器调节后得出SVC控制量导纳B_ref，其离散控制律如下式所示：