[发明专利]串联补偿环节与交直流母线接口变换器的协调控制方法

摘要

本发明涉及交直流混合微电网变换器控制技术领域，具体为一种串联补偿环节与交直流母线接口变换器的解耦协调控制方法，在传统交直流混合微电网种添加了串联补偿环节环节，其由串联补偿变压器与从属三相电压型变换器组成。串联补偿变压器的原边分别与智能开关和交流母线连接，副边与从属三相电压型变换器的交流侧连接，而从属三相电压型变换器的直流侧与直流母线连接。在此基础上，通过对系统整体建模制定了串联补偿环节与交直流母线接口变换器的解耦协调控制策略。本发明具有提高串联环节与母线接口变换器的补偿性能，优化交直流混合微电网的电能质量，实现所述交直流混合微电网的可靠、连续和高质量供电。

主权项

1.串联补偿环节与交直流母线接口变换器的协调控制方法，其特征在于：在交直流混合微电网中添加了串联补偿环节，串联补偿环节由串联补偿变压器与从属三相电压型变换器组成，串联补偿变压器的原边两侧分别与智能开关和交流母线连接，副边与从属三相电压型变换器的交流侧连接，从属三相电压型变换器的直流侧与直流母线连接，具体控制过程包括以下步骤：/n(1)采集配电网的三相电压u_sk和电流i_sk，采集串联补偿环节的输出电压u_ck和电流i_1k，采集交直流母线接口变换器的输出电压u_acsk和电流i_2k，采集非线性负载电流i_nonlineark，k＝a,b,c，采集直流母线电压u_dc；/n(2)将三相静止坐标系下的量通过等量变换转换为两相旋转坐标系下；/n(3)制定串联补偿环节与母线接口变换器的独立控制策略，其具体控制策略如下：/n(3.1)通过配电网电压u_s，判断所设计的串联补偿环节的工作模式，当u_s＜0.2u_snor u_s＞1.8u_sn时串联补偿环节工作在限流模式，当0.2u_sn≤u_s≤1.8u_sn时串联补偿环节工作在调压模式，u_sn是电网正常运行的额定电压；/n(3.2)若在调压模式下，通过配电网侧的基准电压u_sref与实际电压u_s作差，并将所得到值与串联补偿变压器变比N相乘，得到输出补偿量参考值u_cref；若在限流模式下，通过将配电网侧电流i_s与虚拟的注入阻抗Z_inj相乘，得到输出补偿量参考值u_cref；/n(3.3)将输出补偿量参考值u_cref与采集到的串联补偿环节的输出电压u_c作差得到误差信号，经过电压控制器后，采用坐标反变换至abc坐标系下生成调制波，再通过PWM脉冲发生器生成串联补偿环节的控制信号；/n(3.4)设定直流母线电压幅值u_dcref，将其与检测到的实际直流母线电压幅值u_dc作差生成误差信号，经过电压控制器生成电流参考值i_2ref1；对非线性负载电流i_nonlineark进行谐波电流检测得到电流参考值i_2ref2；将i_2ref1+i_2ref2作为最终电流参考值与实际交直流母线接口变换器的输出电流i₂做差形成误差信号，经过电流控制器后，采用坐标反变换至abc坐标系下生成调制波，再通过PWM脉冲发生器产生交直流母线接口变化器的控制信号。/n