[发明专利]阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法

权利要求书

1.一种阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法，其特征在于，所述负载电压控制的目标为定负载电压和定有功功率控制，控制方法包括有功功率控制、电压电流双闭环控制、谐振抑制控制和电压优化控制，所述方法包括以下步骤：

步骤1：将电网频率和逆变器输出有功功率输入有功功率控制中，输出为所述负载电压控制的参考相角θ_ref，其中，θ_ref作为升压变压器高压侧电气量的dq变换相角；

步骤2：将倍的负载电压有效值和0分别作为电压电流双闭环控制中电压外环控制的d轴和q轴输入量；将电压外环控制的d轴和q轴输出量分别作为电流内环控制的d轴和q轴参考电流，并在电流内环控制的d轴和q轴输出量中分别叠加谐振抑制控制的d轴和q轴分量；

步骤3：采集升压变压器电流并经dq变换，所述升压变压器电流的d轴和q轴分量分别经电压优化控制的补偿量后叠加至电流内环控制的d轴和q轴输出量中，所述升压变压器电流的q轴和d轴分量分别经电压优化控制的解耦量后叠加至电流内环控制的d轴和q轴输出量中；

步骤4：电流内环控制的d轴和q轴输出量经步骤2和3的叠加后，再经dq反变换作为所述逆变器参考调制电压；

所述电压电流双闭环控制建立在两相dq旋转坐标系下，当所述系统中升压变压器高压侧和低压侧绕组均采用星形连接时，控制中电压和电流的dq变换相角均采用所述参考相角θ_ref；当升压变压器高压侧绕组采用三角形连接，而低压侧绕组采用星形连接时，控制中位于升压变压器高压侧的电压和电流的dq变换相角均采用所述参考相角θ_ref，控制中位于升压变压器低压侧的电压和电流的dq变换相角均采用经滞后30°的所述参考相角θ_ref；当升压变压器高压侧绕组采用星形连接，而低压侧绕组采用三角形连接时，系统控制中位于升压变压器高压侧的电压和电流的dq变换相角均采用所述参考相角θ_ref，系统控制中位于升压变压器低压侧的电压和电流的dq变换相角均采用经超前30°的所述参考相角θ_ref。

2.根据权利要求1所述的一种阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法，其特征在于，所述定负载电压为保证升压变压器高压侧负载电压有效值的稳定，其中，所述负载电压有效值的参考值选取为负载端额定电压、或者为经电压限幅器后的电网电压有效值，所述电压限幅器具有满足负载运行要求的电压上限值和下限值。

3.根据权利要求1所述的一种阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法，其特征在于，所述定有功功率为保证系统在并网和离网运行时满足功率运行要求的有功功率控制，在所述系统并网运行时，有功功率输出参考值设定为0，稳态运行时系统不提供负载有功功率，所述负载有功功率由电网传输；在所述系统离网运行时，有功功率输出参考值根据负载运行功率要求设定达兆瓦级。

4.根据权利要求1所述的一种阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法，其特征在于，在所述系统并网运行时，所述负载电压的频率跟踪值为经频率限幅器后的电网电压频率，所述频率限幅器具有满足负载运行要求的频率上限值和下限值；在所述系统离网运行时，所述负载电压的频率跟踪值选取为电网额定电压频率，或者是满足负载运行频率上下限要求的频率固定值。

5.根据权利要求1所述的一种阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法，其特征在于，所述电压电流双闭环控制包括电压外环控制和电流内环控制，所述电压外环控制采用PI控制，所述电压外环控制的反馈为负载电压负反馈；所述电流内环控制采用PI控制、或者采用P控制，所述电流内环控制的反馈采用滤波电感电流负反馈、或者是滤波电容电流负反馈、或者是经升压变压器的电流负反馈、或者是负载电流负反馈。

6.根据权利要求1所述的一种阻抗隔离型中压供电质量提升系统的负载电压控制方法，其特征在于，在所述电流内环控制的d轴和q轴输出量中叠加谐振抑制控制，具体的，所述谐振抑制控制是通过模拟滤波电容串联或并联电阻、或者是滤波电感串联或并联电阻的阻尼效果，所述谐振抑制控制是滤波电容电流负反馈、或者是滤波电容电压负反馈、或者是滤波电感电流负反馈。