[发明专利]一种无功及不平衡补偿控制方法

说明书

本发明涉及一种无功及不平衡补偿控制方法，具体包括：三相三电平IGBT逆变桥电路、ARM采样控制电路和IGBT驱动电路连接在一起构成三相四线制无功及不平衡补偿器；所述三相四线制无功及不平衡补偿器与电网三相四线制电源和负荷电性连接；所述ARM采样控制电路采用重复控制法经由IGBT驱动电路驱动所述三相三电平IGBT逆变桥电路，并将所述三相三电平IGBT逆变桥电路的输出电流输出至电网三相四线制电源侧，由此实现三相四线制无功及不平衡补偿的控制功能。本发明的有益效果是：通过三相四线制无功及不平衡补偿器及补偿控制方法，消除不平衡负荷会带来包含零序分量和负序分量的不对称分量，在保证节能环保的同时，提高供电质量。

技术领域

本发明属于电力电子领域，尤其涉及一种无功及不平衡补偿控制方法。

背景技术

电网中大多数负荷需要消耗无功功率，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，合理的方法应该是靠近负荷的地方产生所需要的无功功率，也就是所述的无功补偿。通常不平衡负荷会带来包含零序分量和负序分量的不对称分量，尤其是三相四线电力网使用过程中，不仅影响了供电质量，也不利于节能环保。不平衡补偿可以认为是无功补偿的一种特殊形式。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种设计简单合理、可靠提高供电质量且节能环保的新型三相四线制无功及不平衡补偿控制方法。具体发明内容如下：

S101：将三相三电平IGBT逆变桥电路、ARM采样控制电路和IGBT驱动电路连接在一起构成三相四线制无功及不平衡补偿器；所述三相四线制无功及不平衡补偿器与电网三相四线电源和电网负荷共同组成三相四线制无功及不平衡补偿电路；

S102：所述ARM采样控制电路采集电网三相四线电源的电源侧三相电压、负荷侧三相电流c，三相三电平IGBT逆变桥电路的输出三相电流和电源侧三相电流；

S103：所述ARM采样控制电路根据所述电源侧三相电压、负荷侧三相电流，三相三电平IGBT逆变桥电路的输出三相电流和电源侧三相电流计算负荷侧三相电流信号的正序无功分量、负荷侧三相电流信号的负序分量、负荷侧三相电流信号的零序分量、电源侧三相电流信号的正序无功分量、电源侧三相电流信号的负序分量和电源侧三相电流信号的零序分量；

S104：所述ARM采样控制电路，根据所述负荷侧三相电流信号的正序无功分量、负荷侧三相电流信号的负序分量、负荷侧三相电流信号的零序分量、电源侧三相电流信号的正序无功分量、电源侧三相电流信号的负序分量、电源侧三相电流信号的零序分量和所述电源侧三相电压得到调制波；

S105：所述ARM采样控制电路将所述调制波与三角波信号进行比较得到12路PWM信号；

S106：所述12路PWM信号经过所述IGBT驱动电路到三相三电平IGBT逆变桥电路上；所述三相三电平IGBT逆变桥电路的输出电流输出至交流电源侧，实现三相四线制无功及不平衡补偿的控制功能。

进一步地，所述ARM采样控制电路，包括电压互感器、电流互感器、信号调理电路和ARM主控制器的ADC电路；所述电压互感器用于采集所述电网三相四线电源的电源侧三相电压；所述电流互感器用于采集所述负荷侧三相电流，三相三电平IGBT逆变桥电路的输出电流和电网三相四线电源的电源侧三相电流；所述电压互感器和所述电流互感器与所述信号调理电路电性连接；所述信号调理电路与所述ARM主控制器的ADC电路电性连接。

进一步地，在所述三相四线制无功及不平衡补偿器中，所述ARM采样控制电路与所述三相三电平IGBT逆变桥电路电性连接；所述IGBT驱动电路与所述三相三电平IGBT逆变桥电路电性连接；所述三相三电平IGBT逆变桥电路由三相三电平逆变桥与电容半桥连接构成。

进一步地，在所述三相四线制无功及不平衡补偿电路中，所述三相三电平IGBT逆变桥电路、所述ARM采样控制电路与所述电网三相四线电源的电源侧三相电压及中性线N相电性连接。