[发明专利]一种谐波抑制节能与三相不平衡治理节能协调控制方法

权利要求书

1.一种谐波抑制节能与三相不平衡治理节能协调控制方法，其特征在于，适用于含有串联电力电子变换器及并联电力电子变换器的节能设备，包括以下步骤：

S1：以T为电能质量治理周期采集输入端变压器低压侧电压数据、负荷侧电压数据，同时采集三相负荷电流和公用零线电流数据；当电能质量治理周期内采集的负荷侧电压总谐波畸变率超过一定值 δ且公用零线存在零序电流，或者仅出现其中一种电能质量问题的情况下，系统发出调节命令，进入S2；否则系统发出待定命令，待下一个电能质量治理周期重新进入S1；

S2：根据电压电流数据，计算得到负荷侧电压各次谐波幅值h_ul ，l=2,3,…，或电流各次谐波幅值h_il，l=2,3,…，以及各相电流不平衡度补偿基础值、 、，若仅有一种电能质量问题，则将另一种的补偿基础值设为0；

S3：设k₁为谐波次数补偿系数，表征补偿的最高谐波次数，补偿时考虑补偿2~k₁次谐波，设b_l，l=2,3,…,k₁，为对应第l次谐波的谐波幅值补偿系数，表征各次谐波的补偿幅值与谐波幅值之比；同时设k_2-i，i=A,B,C，为各相电流不平衡度补偿系数，通过最优节能算法综合考虑抑制谐波和三相不平衡治理节能量与电能回馈效果计算得到最优的谐波次数补偿系数、谐波幅值补偿系数和电流不平衡度补偿系数，并根据所得结果向串联电力电子变换器发送补偿电压控制信号，向并联电力电子变换器发送补偿电流控制信号；

S4：设备串联和并联的电力电子变换器根据接收到的补偿信号进行相应的补偿，达到节能效果；

其中，所述S3中的最优节能算法的具体步骤为：

S31：计算谐波抑制节能功率 Pv_S：

P_VS= P_T+ P_L+ P_M，

式中， P_T为变压器谐波附加损耗， P_L为线路谐波附加损耗，P_M为电机谐波附加损耗；

S32：计算三相不平衡治理节能功率P_TS：

，

式中，，i=A,B,C，为各项电流不平衡度补偿值，，i=A,B,C，为各项电流不平衡度补偿基础值，k_2-i，i=A,B,C，为各相电流不平衡度补偿系数，I_avg为三相电流有效值的平均值，R_L为中性点接地电阻阻值；

S33：计算电能回馈功率P_FB：

P_FB= P_I －P_P，

式中，P_I、P_P为串联和并联电力电子变换器在补偿系数为k₁和k_2-i，i=A,B,C，时的调节消耗功率；

S34：计算综合节能功率E：

E= P_VS+ P_TS+ P_FB，

并求解补偿系数k₁、b_l，l=2,3,…,k₁，和k_2-i，i=A,B,C，的最优配置值k₁^'、b_l^'，l=2,3,…,k₁^'，和k_2-i^'，i=A,B,C，使得综合节能功率E取得最大值；补偿系数k₁的取值范围为{k₁|k₁≥2}，b_l，l=2,3,…,k₁，的取值范围为[0,1]，而k_2-i，i=A,B,C，的取值范围为[0,1]；

S35：基于步骤S34的最优配置参数，得到谐波最高补偿次数k₁^'，各次谐波补偿幅值h_ul^'=b_l^'h_ul或h_il^'=b_l^'h_il ，l=2,3,…,k₁^'，和各相电流不平衡度补偿值，i=A,B,C；

所述电能质量问题是指：电能质量治理周期内采集的负荷侧电压总谐波畸变率超过一定值和公用零线存在零序电流。