一種基于dsp的磁控電抗器控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電能質(zhì)量穩(wěn)定技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DSP的磁控電抗器控制方 法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國工業(yè)的飛速發(fā)展，對電力的需求越來越大，同時對電力供應(yīng)的要求也越 來越高，這就要求高效率、高質(zhì)量的電力傳輸系統(tǒng)，智能電網(wǎng)應(yīng)運而生。智能電網(wǎng)是以特高 壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架，各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展，具有信息化、自動化、互動化的特征，包含電力系統(tǒng) 的發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度各個環(huán)節(jié)，覆蓋所有電壓等級，實現(xiàn)"電力流、信息流、 業(yè)務(wù)流"的高度一體化融合的現(xiàn)代電網(wǎng)，它具有電能和信息雙向流動特點，同時集分布式計 算和實時通信的優(yōu)越性于一體。智能電網(wǎng)的核心在于電網(wǎng)中電力供應(yīng)商與用戶之間的交 互。
[0003] 智能電網(wǎng)由很多部分組成，包括：智能變電站，智能配電網(wǎng)，智能電能表，智能交互 終端，智能調(diào)度，智能家電，智能用電樓宇，智能城市用電網(wǎng)，智能發(fā)電系統(tǒng)，新型儲能系統(tǒng)。 由此可見，智能電網(wǎng)的建設(shè)，勢必會帶來以下問題：
[0004] 1、現(xiàn)代工業(yè)、服務(wù)業(yè)和居民用電設(shè)備迅速增多，供電范圍不斷增大；
[0005] 2、城市電網(wǎng)中使用了大量的電纜線路，使線路對地電容增大并且形成很大的容性 電流，造成電網(wǎng)中線路末端電壓升高、線路損耗增加、供用電效率降低；
[0006] 3、家用電器和辦公設(shè)備（如彩電、變頻空調(diào)、計算機、通訊設(shè)備等）以及工業(yè)生產(chǎn) 中各種自動化生產(chǎn)線、自動控制系統(tǒng)、變頻調(diào)速設(shè)備、精密測量儀表設(shè)備等的廣泛應(yīng)用，會 產(chǎn)生大量的諧波，因為這些設(shè)備內(nèi)部都含有大量的整流逆變器件或裝置，如開關(guān)電源、變頻 器以及熒光燈等；
[0007] 4、電網(wǎng)和用電系統(tǒng)中其他非線性負荷、沖擊性負荷、干擾性負荷日益增加，也不斷 地影響電能質(zhì)量。這些負荷在運行中，不僅會產(chǎn)生大量的無功功率，使功率因數(shù)降低。
[0008] 因此，在大電網(wǎng)條件下，改善電網(wǎng)的運行質(zhì)量，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，減少線路損 耗，有效地減少無功對電網(wǎng)的污染，保證高質(zhì)量的電力供應(yīng)已經(jīng)成為當前電力傳輸領(lǐng)域中 重要的技術(shù)焦點。其中，無功功率的平衡對提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，改善電能質(zhì)量是至關(guān)重要 的。磁閥式可控電抗器（Magnetic-ValveControllableReactor,MCR)，作為現(xiàn)代電力系統(tǒng) 中的新型無功補償裝置，綜合了傳統(tǒng)無功補償裝置的優(yōu)點，其配合固定電容+可控電抗器 所形成的并聯(lián)補償器，滿足了電力系統(tǒng)中運行方式多變、負荷變化快的特點，實現(xiàn)平滑調(diào)節(jié) 無功功率，可靠性高，諧波小，是電力系統(tǒng)中動態(tài)無功補償?shù)妮^好選擇。
[0009]目前，磁控電抗器的控制系統(tǒng)大多是存在著控制速度慢，精度不高、響應(yīng)速度和超 調(diào)量無法兼顧等缺點，制約了MCR優(yōu)良性能的應(yīng)用。因此為了在提高響應(yīng)速度的同時，減小 超調(diào)和穩(wěn)態(tài)誤差，需要設(shè)計更加先進用于控制磁控電抗器的控制系統(tǒng)及控制方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于DSP的磁控電抗器控制方法及系統(tǒng)，優(yōu)化控制系 統(tǒng)性能，提高響應(yīng)速度，增強穩(wěn)定性和抗干擾能力。
[0011] 為解決上述問題，本發(fā)明提出一種基于DSP的磁控電抗器控制方法，包括：
[0012] 實時采集電力系統(tǒng)輸入的電力信號以及磁控電抗器輸出側(cè)的電力信號，所述電力 系統(tǒng)輸入的電力信號作為輸入信號，所述磁控電抗器輸出側(cè)輸出的電力信號作為反饋信 號；
[0013] 對所述輸入信號和所述反饋信號進行信號調(diào)理，同時對所述輸入信號進行同步處 理得到與所述輸入信號同步的同步信號，輸入信號、反饋信號以及同步信號一并送入DSP;
[0014] DSP以同步信號為基準，根據(jù)瞬時無功算法和有理插值法對所述輸入信號和輸出 電力信號計算，獲得當前時刻所要輸出的無功補償控制量；
[0015] DSP根據(jù)所述反饋信號對所述無功補償控制量進行模糊滑模控制調(diào)節(jié)；
[0016] 所述DSP以同步信號為基準，根據(jù)模糊滑?？刂普{(diào)節(jié)后的無功補償控制量產(chǎn)生當 前時刻所要輸出的PWM控制信號；
[0017] 晶閘管根據(jù)所述PWM控制信號進行導(dǎo)通角變換，以控制磁控電抗器對電力系統(tǒng)的 輸入進行無功補償。
[0018] 進一步的，對所述輸入信號和所述反饋信號進行信號調(diào)理的步驟包括：
[0019] 對所述輸入信號中的電壓信號進行同步處理，生成所述同步信號并送入DSP;
[0020] 對所述輸入信號進行放大、電平提升以及濾波，并送入DSP。
[0021] 進一步的，所述DSP在獲得當前時刻所要輸出的無功補償控制量之前，還包括：
[0022] 將接收的所述輸入信號和所述反饋信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；
[0023] 根據(jù)瞬時無功算法對所述輸入信號和所述反饋信號計算，獲得所述電力系統(tǒng)輸入 的電力學(xué)參數(shù)，所述電力學(xué)參數(shù)包括有功功率、無功功率和功率因數(shù)中的至少一種；
[0024] 比較所述電力學(xué)參數(shù)與預(yù)設(shè)的電力學(xué)參數(shù)閾值的大小，來判斷是否需要對所述電 力系統(tǒng)進行無功補償。
[0025] 進一步的，所DSP根據(jù)所述反饋信號對所述無功補償控制量進行模糊滑?？刂普{(diào) 節(jié)的步驟包括：
[0026] 根據(jù)所述無功補償控制量的無功電流指令值Iq*、以及所述反饋信號的無功電流 反饋值Iq，獲得的電流誤差Xl及電流誤差xi的導(dǎo)數(shù)x2:
[0027]
【主權(quán)項】
1. 一種基于DSP的磁控電抗器控制方法，其特征在于，包括： 實時采集電力系統(tǒng)輸入的電力信號以及磁控電抗器輸出側(cè)的電力信號，所述電力系統(tǒng) 輸入的電力信號作為輸入信號，所述磁控電抗器輸出側(cè)輸出的電力信號作為反饋信號； 對所述輸入信號和所述反饋信號進行信號調(diào)理，同時對所述輸入信號進行同步處理得 到與所述輸入信號同步的同步信號，輸入信號、反饋信號以及同步信號一并送入DSP ; DSP以同步信號為基準，根據(jù)瞬時無功算法和有理插值法對所述輸入信號和輸出電力 信號計算，獲得當前時刻所要輸出的無功補償控制量； DSP根據(jù)所述反饋信號對所述無功補償控制量進行模糊滑?？刂普{(diào)節(jié)； 所述DSP以同步信號為基準，根據(jù)模糊滑?？刂普{(diào)節(jié)后的無功補償控制量產(chǎn)生當前時 刻所要輸出的PWM控制信號； 晶閘管根據(jù)所述PWM控制信號進行導(dǎo)通角變換，以控制磁控電抗器對電力系統(tǒng)的輸入 進行無功補償。
2. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的磁控電抗器控制方法，其特征在于，對所述輸入信號 和所述反饋信號進行信號調(diào)理的步驟包括： 對所述輸入信號中的電壓信號進行同步處理，生成所述同步信號并送入DSP ; 對所述輸入信號進行放大、電平提升以及濾波，并送入DSP。
3. 如權(quán)利要求1所述的基于DSP的磁控電抗器控制方法，其特征在于，所述DSP在獲得 當前時刻所要輸出的無功補償控制量之前，還包括： 將接收的所述輸入信號和所述反