[发明专利]抑制电压补偿器串联变压器磁饱和的磁链控制法

说明书

本发明涉及电网电压跌落时动态电压补偿器中串联变压器的控制技术领域。一种抑制电压补偿器串联变压器磁饱和的磁链控制法，包括三个步骤，步骤一、根据实际应用场景建立的等效单相等效电路图上得出被控对象的状态方程；步骤二、设计磁链控制环节、直流偏磁抑制环节、电压调节环节三个状态反馈环节；步骤三、设计电流扰动前馈环节。本发明的有益效果是：相比于从结构上增加串联变压器铁芯截面积或者安装辅助绕组的方法来说，本发明提出的从控制策略上入手去抑制串联变压器磁饱和的方法更为经济，节省了成本硬件的设计成本。

技术领域

本发明涉及电网电压跌落时动态电压补偿器中串联变压器的控制技术领域。

背景技术

动态电压补偿器作为电网电压跌落时的补偿设备，在其运行时被要求有很高的响应速度，在电压输出时，作为动态电压补偿器与电网连接部分的串联变压器很容易产生直流偏磁现象，严重时还会在串联变压器中产生磁饱和现象，同时还会产生很大的励磁涌流，进一步对动态电压补偿器的补偿功能产生一定的影响。目前，很多抑制动态电压补偿器中串联变压器磁暴和的方法在于改变变压器的结构，通过扩大串联变压器的铁芯截面积或者设计辅助绕组等来防止串联变压器发生磁饱和现象，这些方法简单方便，但是在增加铁芯截面积的同时增大了串联变压器在制作时的体积和成本，也增大了运行时的损耗，这些策略并不十分经济；同时也有很多文献是以控制串联变压器的输出电压来限制串联变压器出现磁饱和现象，但无论是实时地对串联变压器中的磁链进行观测，还是在控制中采用开环调节方式，都是通过控制串联变压器的输出电压来防止磁饱和现象，都不能从根本上解决动态电压补偿器中串联变压器的磁饱和问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何解决动态电压补偿器中串联变压器在运行时出现的磁饱和及直流偏磁产生的对补偿效果产生不良影响的问题。

本发明所采用的技术方案是：抑制电压补偿器串联变压器磁饱和的磁链控制法，三相交流电中A相、B相、C相的每相电分别连接一个滤波电路后连接交流子网或者负载，三相交流电的滤波电路通过串联变压器连接功率传输模块，功率传输模块连接控制模块和直流子网模块，串联变压器中的三个励磁电感分别作为一路滤波电路的电感，串联变压器、功率传输模块、控制模块构、直流子网模块成动态电压补偿器，三相交流电中每相电路的结构相同；抑制动态电压补偿器串联变压器磁饱和的电路的控制模块的控制策略包括三个步骤，步骤一、根据实际应用场景建立的等效单相等效电路图上得出被控对象的状态方程；步骤二、设计磁链控制环节、直流偏磁抑制环节、电压调节环节三个状态反馈环节；步骤三、设计电流扰动前馈环节。

步骤一中的具体步骤为

根据实际电路等效出的单相电路图，依据基尔霍夫电压、电流定律列出电路的状态方程，

可得出被控对象A相的基尔霍夫电压和电流方程，如下：