三角形連接變流器電流瞬時序分量分解和重構(gòu)方法
【專利摘要】本發(fā)明的三角形連接變流器電流瞬時序分量分解和重構(gòu)方法，包括步驟S1、建立瞬時序分量分解算法模型，使基波和各次諧波正序和負序分量在同步坐標系下完全解耦分解；S2、求取m次諧波分量相關(guān)系數(shù)和S3、重構(gòu)三角形各鏈節(jié)電流控制器的補償電流參考值，獲取三角形各鏈節(jié)的參考電流，并用于三角形變流器電流跟蹤控制。有益效果在于能夠有效地提取基波和各次諧波電流的正序和負序分量，并準確地實現(xiàn)負載電流和三角形各鏈節(jié)電流準確快速地分解和重構(gòu)。為三角形連接變流器提供準確的補償電流參考值，可靈活地選擇諧波補償次數(shù)，避免了傳統(tǒng)序分解算法計算量大且僅考慮基波分量的不足。
【專利說明】三角形連接變流器電流瞬時序分量分解和重構(gòu)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)三相變流【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及變流器的電流分解和重構(gòu)方法，具體涉及一種用于三角形連接變流器的電流基波和各次諧波的正序分量及負序分量的瞬時分解和重構(gòu)算法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，電力電子變流裝置運行時電流不平衡和畸變是難免的。尤其在有源濾波器、風電及光伏等變流器參與運行的場合，三相電流不平衡現(xiàn)象更為常見。通常需要采用三相變流器補償三相電流的不對稱和畸變情況。特別的，在中壓大容量運用中，由于大部分場合采用的是三相三線制(無中線連接)接線方式，因此三相變流器在這種場合往往采用三角形連接方式。
[0003]對于理想的電力系統(tǒng)，由于電壓/電流三相對稱，僅含有正序分量。當負荷不平衡或系統(tǒng)故障時，導(dǎo)致三相電壓/電流不對稱，從而同時產(chǎn)生正序分量和負序分量。因此，可以通過檢測系統(tǒng)故障或負荷不對稱時正序分量與負序分量對系統(tǒng)進行控制，保證系統(tǒng)的正常運行。又由于三角形連接方式下，三相負載電流與三角形各鏈節(jié)的線電流之間存在30度的移相關(guān)系，因此，對負載電流的正序和負序分量分離和角內(nèi)參考電流的提取成為三角形連接變流器控制中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而分離基波和各次諧波分量的正、負序分量的準確性和快速性將直接影響系統(tǒng)控制的動態(tài)響應(yīng)速度和控制精度。
[0004]目前常見的正負序分量分解方法主要采用低通濾波器或陷波器的正、負序分解算法將三相電流經(jīng)過坐標變換至正轉(zhuǎn)同步坐標系和反轉(zhuǎn)同步坐標系下，然后分別在兩個坐標系下加入低通濾波器或陷波器，通常再經(jīng)過幾十毫秒實現(xiàn)電壓/電流的基波正負序分量的分解。另外其他常用的方法包括采用1/4個工頻周期延時方法進行正、負序分離，將電壓/電流的瞬時值與T/4延時后的值進行疊加和相減求出基波正、負序分量，耗時IOms左右。這些方法僅實現(xiàn)了基波分量的正負序分解，沒有考慮諧波對基波正負序分量檢測的影響，未考慮各次諧波的正序和負序分量的分解，同時計算過程較為復(fù)雜，計算量大。因此，這些算法均難以應(yīng)用于電流的諧波次數(shù)不確定且響應(yīng)速度要求較高的場合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的三角形連接變流器正負序分量分離算法計算過程復(fù)雜及計算量大等不足，提出一種三角形連接變流器電流瞬時序分量分解和重構(gòu)方法。
[0006]本發(fā)明的具體技術(shù)方案為:三角形連接變流器電流瞬時序分量分解和重構(gòu)方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0007]S1、建立以三相電流為基準的基于基波和各次諧波的瞬時序分量分解算法模型，使基波和各次諧波正序和負序分量在同步蜥標系下完全解耦分解；
[0008]S2、求取m次諧波分量相關(guān)系數(shù)α⑴和af，其中m為整數(shù)，m>0和m〈0分別表示I m次諧波的正序和負序分量；[0009]S3、利用諧波分量相關(guān)系數(shù)、軟件鎖相環(huán)輸出、負載電流和三角形各鏈節(jié)電流的相位關(guān)系重構(gòu)三角形各鏈節(jié)電流控制器的補償電流參考值，獲取三角形各鏈節(jié)的參考電流，并用于三角形變流器電流跟蹤控制。
[0010]進一步的，步驟SI中建立基波和各次諧波的瞬時序分量分解算法模型的方法為:
[0011]S11、使用如下方式表達三相負載電流:
【權(quán)利要求】
1.三角形連接變流器電流瞬時序分量分解和重構(gòu)方法，其特征在于，包括如下步驟: 51、建立以三相電流為基準的基于基波和各次諧波的瞬時序分量分解算法模型，使基波和各次諧波正序和負序分量在同步坐標系下完全解耦分解； 52、求取m次諧波分量相關(guān)系數(shù)和α^，其中m為整數(shù)，m>0和m〈0分別表示|m|次諧波的正序和負序分量； 53、利用諧波分量相關(guān)系數(shù)、軟件鎖相環(huán)輸出、負載電流和三角形各鏈節(jié)電流的相位關(guān)系重構(gòu)三角形各鏈節(jié)電流控制器的補償電流參考值，獲取三角形各鏈節(jié)的參考電流，并用于三角形變流器電流跟蹤控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟SI中建立基波和各次諧波的瞬時序分量分解算法模型的方法為: `511、使用如下方式表達三相負載電流:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S2中求取m次諧波分量相關(guān)系數(shù)a（1）m和<2)的具體方法為: m次諧波分量相關(guān)系數(shù)a=和a,^與權(quán)向量系數(shù)Wd和\之間存在如下的關(guān)系:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下步驟: S31、獲取負載A相電流的m次諧波分量，對其進行三角函數(shù)分解得:
【文檔編號】G05F1/10GK103592984SQ201310581340
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】韓楊 申請人:電子科技大學(xué)