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专利号: 2016111756806
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种H桥级联型SVG并联谐波环流抑制方法,其特征在于:

步骤一、设电网侧和SVG的三相A相、B相、C相的基波输出电压都完全对称,并且运行在稳态状态下;

步骤二、若已知SVG的载波相位,可直接调整三角载波频率相位,减小并联SVG载波相位差直到两载波完全相同,即载波直接变频调相法;

具体的方法步骤是:用1号和2号分别代表两个并联的SVG,设SVG中A相各串联阀组按照从与电感相连的阀组到与三相末端节点相连的阀组的顺序,以编号1、2…、N表示;首先选定

1号和2号SVG的三角载波,测量两台SVG的载波实时相位,计算载波相位差Δθ=θ1-θ2;以1号SVG载波作为变频对象:若 当sinΔθ<0时,1号SVG的载波比2号SVG载波滞后,则需要将载波频率增加为fc+Δfc;把载波从频率在fc+Δfc开始运行到一个载波周期内1号SVG的载波与2号SVG的载波出现第三个交点之间的时间称为变频时间TΔf,用以公式(1)表示:若sinΔθ>0时,1号SVG的载波比2号SVG载波超前,则需要将载波频率减少为fc-Δfc;

若 当sinΔθ<0时,1号SVG的载波超前于2号SVG的载波,载波频率减少为fc-Δfc,经过变频时间TΔf后1号SVG的载波的频率应变回fc使sinΔθ=0;当sinΔθ>0时,载波频率增加为fc+Δfc,经过变频时间TΔf后1号SVG的载波的频率应变回fc使sinΔθ=

0,其以公式(2)表示:

如果载波频率较高则TΔfmax较大,载波频率较低则TΔfmax较小,TΔfmax选择区间在TΔfmax=1~10;

步骤三、若不知道并联SVG载波的相位差,通过预估环流的程度来推断出载波相位的范围,即载波间接变频调相法;

步骤四、调制环流最小值的方法;需将谐波环流Iha变成波动很快的直流量,即将其进行绝对值运算|Iha|;

详细过程是:在理想情况下,应在每个载波周期内找到最大值并连接起来得到谐波环流Iha的低频外轮廓波形,若将|Iha|加上惯性环节后除了滞后微小的时间以外,其得到的轮廓波形与高频环流程度随时间变化的波形基本相似,并将其用Ihar表示,为了对每半基波周期进行积分后的平均计算,惯性环节滞后时间应设为每个基波周期的一半,即T=0.01s,使Ihar落在0~10之间,比例系数设为G=100,波形的周期为扫频周期T′Δf;

运行两个载波相位完全相同的SVG,找到环流的最大值定义为谐波环流的基准Iharef值,再将两个载波的相位差放到最大即 经过第一步调频寻找最低点,应按照得到经处理后的谐波环流Ihar,计算出最大扫频时间T′Δfmax,如式(3)所示:当T′Δfmax>0.625s时Iharmin>Iharef;T′Δfmax=0.625s时Iharmin=Iharef,T′Δfmax<0.625s时Iharmin<Iharef;

最后测得变频时刻为t0,还原频率时刻为t1,运算 的余数,用μ表示,代表中间运行了多少个扫频周期,最后计算出两个SVG间载波的相角差,如式(4)所示:步骤五、若SVG输出环流波形不稳定,则每个扫频周期T′Δfmax的最小幅值和每个扫频周期达到最小值的时间间隔也会随之不确定,需要载波扫频时间平均偏差法来解决此问题;

具体过程是:在第一个T′Δfmax内通过实时环流轮廓数据的比较算法不断地比较前一数据与后一数据的大小,找出周期之内的最小值,并存储得到此最小值数据的时间点t1;再以这一周期的末端时间作为下一个扫频周期的T′Δfmax起点,再通过上述比较方法找到在第二个周期之内的最小值并存储得到此最小值数据的时间点t2;以此类推得到t3,判断是否成立,若成立就在t3时刻还原载波频率,若不成立则再判断

是否成立,若成立则去掉这一时刻的历史数据,即去掉这个奇异

点,若不成立则保留这一时刻的历史数据,继续运行下一个扫频周期,得到t4后判断是否成立,若成立就在t4时刻还原载波频率,若不成立再判断是否成立,若成立则去掉这一时刻的历史数据,若不成立则保留这一时

刻的历史数据;以此类推,当且仅当判断公式 成立时,其中ε为一极小

时阈值,tn即为最佳时间点,再恢复原频率;

步骤六、验证步骤五的有效性;

步骤七、当并联数为M时对齐所有SVG载波的相位。

2.根据权利要求1所述的H桥级联型SVG并联谐波环流抑制方法,其特征在于:步骤一的设定方法是:取SVG并联数M=2,单相级联数N=2,Usma、Usmb、Usmc为电网三相相电压,isa、isb、isc为电网三相线电流;Lsa、Lsb、Lsc为电网三相等效电抗,L为SVG等效输出电抗;ima、imb、imc分别为模块三相输出电流,Umna、Umnb、Umnc分别为第m号SVG中第n个级联阀组的三相输出相电压,其中m=1,2,n=1,2;谐波环流Iha=I1a-I2a,Edc为阀组直流侧电容基准电压;并规定Mmpa、Mmpb、Mmpc分别代表1号SVG三相IGBT开关序号,Dmpa、Dmpb、Dmpc分别代表对应IGBT位置的反并联二极管序号,其中p值取1至8的整数;设电网侧等效三相电压源公共端为O点,1号SVG三相级联末端阀组的中性点为O1,2号SVG三相级联末端阀组的中性点为O2,获得主电路结构。

3.根据权利要求1所述的H桥级联型SVG并联谐波环流抑制方法,其特征在于:步骤六验证过程:先假设2号SVG载波相位比1号SVG的载波滞后0.0001秒,并设Δfc=0.4,因此T′Δfmax=0.625s,又因为经过了T=0.01秒的惯性环节,那么通过载波扫频时间平均偏差法测量的平均时间在 附近。

4.根据权利要求1所述的H桥级联型SVG并联谐波环流抑制方法,其特征在于:步骤七对齐方法是:设第i号SVG第一个载波相角与第j号SVG第一个载波相角差为Δθij,其中i,j=1,

2,...,n,运算 这里,其中M是SVG的并联总数, 则按步骤

二载波直接变频调相法分别对各载波超前调相 若 则按照步骤二

分别对各载波滞后调相 或按照步骤三载波间接变频调相法消除相角差