[发明专利]串联补偿环节与交直流母线接口变换器的协调控制方法

权利要求书

1.串联补偿环节与交直流母线接口变换器的协调控制方法，其特征在于：在交直流混合微电网中添加了串联补偿环节，串联补偿环节由串联补偿变压器与从属三相电压型变换器组成，串联补偿变压器的原边两侧分别与智能开关和交流母线连接，副边与从属三相电压型变换器的交流侧连接，从属三相电压型变换器的直流侧与直流母线连接，具体控制过程包括以下步骤：

(1)采集配电网的三相电压u_sk和电流i_sk，采集串联补偿环节的输出电压u_ck和电流i_1k，采集交直流母线接口变换器的输出电压u_acsk和电流i_2k，采集非线性负载电流i_nonlineark，k＝a,b,c，采集直流母线电压u_dc；

(2)将三相静止坐标系下的量通过等量变换转换为两相旋转坐标系下；

(3)制定串联补偿环节与母线接口变换器的独立控制策略，其具体控制策略如下：

(3.1)通过配电网电压u_s，判断所设计的串联补偿环节的工作模式，当u_s＜0.2u_snor u_s＞1.8u_sn时串联补偿环节工作在限流模式，当0.2u_sn≤u_s≤1.8u_sn时串联补偿环节工作在调压模式，u_sn是电网正常运行的额定电压；

(3.2)若在调压模式下，通过配电网侧的基准电压u_sref与实际电压u_s作差，并将所得到值与串联补偿变压器变比N相乘，得到输出补偿量参考值u_cref；若在限流模式下，通过将配电网侧电流i_s与虚拟的注入阻抗Z_inj相乘，得到输出补偿量参考值u_cref；

(3.3)将输出补偿量参考值u_cref与采集到的串联补偿环节的输出电压u_c作差得到误差信号，经过电压控制器后，采用坐标反变换至abc坐标系下生成调制波，再通过PWM脉冲发生器生成串联补偿环节的控制信号；

(3.4)设定直流母线电压幅值u_dcref，将其与检测到的实际直流母线电压幅值u_dc作差生成误差信号，经过电压控制器生成电流参考值i_2ref1；对非线性负载电流i_nonlineark进行谐波电流检测得到电流参考值i_2ref2；将i_2ref1+i_2ref2作为最终电流参考值与实际交直流母线接口变换器的输出电流i₂做差形成误差信号，经过电流控制器后，采用坐标反变换至abc坐标系下生成调制波，再通过PWM脉冲发生器产生交直流母线接口变换器的控制信号；

制定了串联补偿环节与交直流母线接口变换器的解耦协调控制策略，具体包括以下步骤：

当交直流母线接口变换器工作于整流模式或逆变模式时，为降低交直流母线接口变换器对串联补偿环节的影响，将串联补偿环节控制策略中的电压环后附加输出电流i₁闭环控制，电压控制器输出的电流指令值i_1ref和电流i₁作差，并将所得到值输入到比例控制器，比例控制器输出的值与交流母线电压u_acsk做差后采用坐标反变换至abc坐标系下生成调制波；

当串联补偿环节工作于动态电压补偿或故障电流限制时，为降低串联补偿环节对交直流母线接口变换器影响，通过在交直流母线接口变换器的电压环输出后附加1/N倍的串联补偿环节的输出电流增量Δi₁，作为电流环的新参考电流，即最终电流参考值i_2ref1+i_2ref2与输出电流i₂、输出电流i₁调节量1/N*Δi₁做差后输入到电流控制器；并将交流母线电压u_acsk经过传递函数G后的值与电流控制器的输出相加，相加后的值用坐标反变换至abc坐标系下生成调制波。