[发明专利]一种基于储能的混合型有源电力动态滤波器的控制方法

说明书

本发明提供了一种基于储能的混合型有源电力动态滤波器的控制方法，方法包括：将无源滤波器LC与有源电力滤波器APF串联连接；检测电力系统中的有功功率变化，利用储能装置，通过APF四象限的控制能力，补偿有功功率的波动、冲击，使系统平稳运行。所述装置包括5次和7次谐波无源滤波器电路、IGBT开关有源滤波电路、PWM驱动电路、功率因数调整及瞬时无功补偿数据信号处理器控制电路、谐波治理数据信号处理器控制电路、动态检测非线性负荷总电流总电压电路和输反相多次谐波总电流总电压值电路。有效地消除有功功率冲击、波动、不平衡运行等非正常状态，可接收与传输大量信息流，使得本装置发挥出更大的作用。

本申请是名为《基于储能的混合型有源电力动态滤波器的控制方法及装置》的专利申请的分案申请，原申请的申请日为2018年11月21日，申请号为201811387722.1。

技术领域

本发明涉及一种基于储能的混合型有源电力动态滤波器的控制方法，它属于一种在以消纳可再生能源配电网中使用的电能质量的控制方法。

背景技术

供配电系统电能质量的好坏直接关系到电力系统稳定、用电设备安全和是否经济用电。随着电力电子装置和敏感负荷的使用日益增加，电能质量问题已经成为国际供电界关注的首要技术问题。在世界电力系统范围内，以新能源为主体的分布式电源在智能电网中所占的位置日趋重要。而新能源中的风能、太阳能，生物质能等可再生能源所呈现出的随机性、分散性、不稳定性造成分布式电源与电网连接时出现众多亟待解决的问题，严重谐波、电压波动、三相不平衡的出现及治理是较为突出的问题。有源电力滤波器(ActivePowerFilter，简称APF)已被广泛应用于抑制电网谐波和补偿无功电流进而改进功率因数及电能质量，但在微型电网与主体电网连接处电压等级可高达35KV及以上，单纯的APF因为基本由绝缘栅双极三极管(IGBT)等电力电子元件组成，为达到其耐压耐流的要求，需要许多IGBT的串并联组合致使APF的IGBT的开关拓扑结构复杂而造成控制系统更为复杂。而且传统的APF只能解决无功扰动带来的问题，对于有功扰动却无能为力。

现有技术CN101924370B公开了公开了一种混合型电能质量治理装置，包括有源和无源部分，有源部分包括有源电力滤波器APF，静止无功发生器SVG，SVG用于提供暂态无功功率，APF用于滤除谐波；APF和SVG具有不少于两组，且以并联形式通过变压器隔离方式与三相电网连接；无源部分包括静止无功补偿器SVC，SVC用于提供稳态无功功率；SVC包括晶闸管投切电容器TSC，晶闸管控制电抗器TCR，固定电容补偿FC，TSC，TCR，FC均直接与三相电网相连；TSC用于提供大容量容性无功功率，FC用于提供小容量无功功率，并兼做TCR的主要次谐波滤波支路，用于对电能系统进行协调综合补偿和谐波治理。

在高速铁路的配电系统中，由于高速列车采用的是单相供电，电能质量也面临更为复杂的环境，并且由于高铁高速地切入和切出受电线，牵引变的工作环境也日益恶化，谐波、有功冲击、大量负序的出现也是目前使用基于APF原理的设备无法彻底解决的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有APF存在着较难工作在35KV及以上电压电网中，并且无法彻底解决配电系统有功冲击和波动的技术难点，提供一种能在35KV及以上电压电网中工作的基于储能的混合型有源电力动态滤波器(hybrid activepower dynamicfilteronelectrical energy，简称HAPDFEE)的控制方法。具体技术方案如下：

一种基于储能的混合型有源电力动态滤波器的控制方法，包括以下步骤：

1)将无源滤波器LC与有源电力滤波器APF串联连接，所述无源滤波器LC滤掉电力系统中的5次和7次谐波，所述有源电力滤波器APF滤掉电力系统中大于11次奇次谐波的高次谐波，瞬时抑制谐波并进行瞬时的无功补偿，使电力系统电流电压运行在超前、滞后及功率因数为1；

2)检测电力系统中的有功功率变化，利用储能装置，通过APF四象限的控制能力，补偿有功功率的波动、冲击，使系统平稳运行；