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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、直接按照一定时间变换三角载波频率,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;

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大小的近似范围,即载波间接变频调相法;

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

步骤五、若SVG输出环流波形不稳定,则每个扫频周期 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;

步骤六、验证步骤的有效性;

步骤七、当并联数为n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, 、 、为电网三相线电流;  、 、 为电网三相等效电抗,L为SVG等效输出电抗; 、 、分别为模块三相输出电流, 、 、 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;交流环流量 , 为阀组直流侧电容基准电压;并规定的 、 、 分别代表1号SVG三相IGBT开关序号, 、 、 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 点,1号SVG三相级联末端阀组的中性点为 ,2号SVG三相级联末端阀组的中性点为 ,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:步骤二的方法是: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1号三角载波,分别用 和 表示,将两个三角载波的最大幅值放大到90代表两个载波的实时相位角,再变成与其同相位的两个单位正弦波和两个单位余弦波,相位差,其中 ;再以1号SVG载波作为变频对象;若 在 范围内,当 时,则 滞后于 ,即1号SVG的各阀组载波 比2号SVG各阀组载波 滞后,则需要增加载波的频率 ,把载波从频率在 开始运行到一个载波周期内 与 出现第三个交点之间的时间称为变频时间 ,用以公式(1)表示:          (1)

若 在 范围内,当 时,认为 超前于 , 超前于

等即 超前于 ,应该减少载波的频率 ,经过变频时间 后 的频率应变回 使 ;当 时,可认为 滞后于 , 滞后于 等即

滞后于 ,应该增加载波的频率 ,经过变频时间 后 的频率应变回 使,其以公式(2)表示:

        (2)

如果载波频率很高则 应该较大,载波频率较低则 应该较小,一般

选择区间在 。

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:步骤四的方法是: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这种环流 的低频外轮廓波形,若将 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 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=0.01,使 落在0~10之间,比例系数设为G=100,波形的周期为扫频周期 ;

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环流的基准 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环流 ,计算出最大扫频时 间,如式(3)所示:             (3)

当 时 ; 时 ,

时 ;

最后测得变频时刻为t0,换原频率时刻为t1,运算 的余数,用 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:                  (4)。

5.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:步骤五的过程是:在第一个 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 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, 在做比较,若成立就在t3时刻还原载波频率,若不成立则再比较 ,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后比较 是否成立,若成立就在t4时刻还原载波频率,若不成立再比较 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,当且仅当比较公式 成立时,其中 为一极小时阈值,tn即为最佳时间点,再换回原频率。

6.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 ,因此,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应该在 即 附近。

7.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 (),运算 ,再分别运算 ;若 ,则应该按步骤二载波直接变频调相法分别对各载波超前调相 ;若 ,则应该同样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 。