[发明专利]一种并联型有源电力滤波装置的控制方法与装置

说明书

本发明涉及一种并联型有源电力滤波装置的控制方法与装置，通过获取并联型有源电力滤波装置的三相调制波；采集并联型有源电力滤波装置之间的零序环流，根据该零序环流确定零序电压分配系数，根据三相调制波和零序电压分配系数计算调制波调节量，将调制波调节量叠加到三相调制波中进行载波调制。本发明可以有效解决传统中两个以上有源电力滤波装置并联运行存在的环流问题，提高了谐波的补偿效果，而且在一定程度上减小了装置的体积和降低了装置的成本。

技术领域

本发明属于电力系统电能质量治理技术领域，具体涉及一种并联型有源电力滤波装置的控制方法与装置。

背景技术

随着工业技术的发展，电力系统中非线性负荷的增加，各种非线性负载产生的谐波不仅会降低电网系统的传输和利用效率，危及电网的安全运行，还会影响电网中各电气设备的正常工作。有源电力滤波装置作为一种谐波治理的有效手段，已经被广泛应用，并取得了较好的效果。

目前，APF(有源电力滤波器)的设计方案主要有两种：第一种是一体化设计，该种设计方案主要在APF早期比较流行，尽管可以滤除多次谐波及高次谐波，但是其成本较高，体积较大，已不适应市场需要；第二种是模块化设计，也就是根据现场实际现场负载情况决定所需APF模块数量，通过并联运行APF模块接入系统，如果现场所需模块数量较多，多组APF模块并联，谐波补偿不同步，使得补偿效果往往并不理想，且在实际工程中，设备在长时间运行，且以较高的开关频率运行时，IGBT在使用过程中难以避免的会出现损坏，以致影响谐波补偿的效果。

另一方面，上述模块化设计过程中，在单个有源电力滤波器的情况下，在变流器三相的上桥臂或下桥臂全部导通时才会出现零矢量，零矢量是三电平或两电平变流器中常用的SVPWM控制方法中根据开关管关断或导通定义的幅值为零的矢量，而当两个以上的有源电力滤波器并联时，由于零矢量交叠的影响使得零序环流可以出现在并联装置之间构成的任意闭合回路，零序环流是两个模块不同的开关组合状态中会导致两个模块之间出现出现环流通路，因此存在环流，零序环流会导致并联的APF模块的输出电流发生畸变，导致谐波补偿率降低，严重时甚至会导致APF模块出现过流故障。例如公布号为CN103915845A的中国专利提出了“一种基于LCL滤波的多重化有源电力滤波器”，该滤波器在并联的变流器之间存在零序环流，影响系统的稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种并联型有源电力滤波装置的控制方法与装置，用于解决现有并联型有源电力滤波装置存在零序环流的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出一种并联型有源电力滤波装置的控制方法，包括以下步骤：

1)获取并联型有源电力滤波装置的三相调制波；采集并联型有源电力滤波装置之间的零序环流，根据该零序环流的大小确定零序电压分配系数；

2)根据所述三相调制波和零序电压分配系数计算调制波调节量，调制波调节量的计算式如下：

当至少有两相的调制波分别小于零时，

当至少有两相的调制波分别大于零时，

式中，W_min为所述三相调制波的最小值，W_max为所述三相调制波的最大值，W_mid为所述三相调制波的中间值，k为零序电压分配系数；

3)将调制波调节量叠加到所述三相调制波中进行载波调制。

本发明根据确定的三相调制波和零序电压分配系数计算得到调制波调节量，然后将调制波调节量叠加到已经确定的三相调制波，进行载波调制，通过改变零矢量的作用时间达到减小并联型有源滤波装置间的零序环流的效果。