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一种电电子变压器的控制方法

阅读:391发布:2020-05-14

专利汇可以提供一种电电子变压器的控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种电 力 电子 变压器 的控制方法,涉及电力电子控制技术领域,包括以下步骤:A、确定有功 电流 指令值,B、确定无功谐波电流指令值,C、确定复合电流指令值,D、检测直流电容 电压 值,E、预充电控制,F、检测直流电容电 压实 际值,G、判断直流电容电压。本发明通过将电子电力变压器与传统变压器并联运行,增大系统容量,承担配 电网 负荷,满足配电网扩容需求,不需要增加静止无功补偿器和有源 滤波器 等装置,节约了成本,控制方法简单,可操作性强,具有良好的社会推广应用。,下面是一种电电子变压器的控制方法专利的具体信息内容。

1.一种电电子变压器的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、确定有功电流指令值:确定电力电子变压器的有功电流指令值;
B、确定无功谐波电流指令值:确定电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
C、确定复合电流指令值:根据有功电流指令值和无功谐波电流指令值,确定电力电子变压器的复合电流指令值;
D、检测直流电容电压值:检测各级H桥整流器的直流电容电压值;
E、预充电控制:根据H桥整流器的直流电容电压检测值,通过超级电容储能控制进行预充电控制;
F、检测直流电容电压实际值:检测预充电控制后各级H桥整流器的直流电容电压实际值;
G、判断直流电容电压:判断各级H桥整流器的直流电容电压是否达到正常工作电压,若达到,则并入电网,若不达到,则重新进行预充电控制。
2.根据权利要求1所述的一种电力电子变压器的控制方法,其特征在于:
所述步骤A包括检测并联母线电压,并检测与所述电力电子变压器并联的传统变压器的电流,根据所述并联母线电压和所述电力电子变压器并联的传统变压器的电流,得出传统变压器的输出功率,所述并联母线为所述电力电子变压器与所述传统变压器并联的母线;
根据预测得到的负荷曲线,得出负荷所需有功功率的预测值;
根据所述输出功率和所述预测值,确定并控制电力电子变压器需输出的有功功率;
根据所述电力电子变压器需输出的有功功率,获得电力电子变压器的有功电流指令值。
3.根据权利要求1所述的一种电力电子变压器的控制方法,其特征在于:
所述步骤B和步骤C包括检测配网负载三相电流
将所述配网负载三相电流的三相瞬时电流,转变为瞬时有功电流分量和无功电流分量;
将所述瞬时有功电流分量和无功电流分量,转变为有功直流分量和无功直流分量;
根据有功直流分量和无功直流分量,对谐波电流和无功电流进行补偿选择,得到三相基波电流中的有功分量;
将所述配网负载三相电流减去所述三相基波电流中的有功分量,得到电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
将所述电力电子变压器的无功谐波电流指令值和有功电流指令值,合成电力电子变压器的复合电流指令值。
4.根据权利要求3所述的一种电力电子变压器的控制方法,其特征在于:
所述补偿选择为同时补偿无功电流和谐波电流或只补偿谐波电流。
5.根据权利要求1所述的一种电力电子变压器的控制方法,其特征在于:
所述步骤E中的预充电控制包括将H桥整流器的直流电容电压指令值与直流电容的电压实际值做差,对差值进行PI控制,计算出期望的H桥整流器的直流电容电压;
将所述期望的H桥整流器的直流电容电压输入至隔离型双向全桥DC/DC变换器DAB;
所述DAB通过超级电容的储能控制,将超级电容的电能反向传输给各级H桥整流器的直流电容。

说明书全文

一种电电子变压器的控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电力电子控制技术领域,特别涉及一种电力电子变压器的控制方法。

背景技术

[0002] 传统变压器并联运行在电力系统普遍存在,随着大量的非线性和冲击性负载的出现,由这些负载所产生的谐波及无功电流对公共电网的污染日益严重,一般需要加入静止无功补偿器和有源滤波器装置进行无功补偿和谐波抑制。但这样会使系统变得比较庞大,同时还会存在环流问题。
[0003] 电力电子变压器(PET)是一种可控性极强的电力变压器,体积小,重量轻,不仅可以实现传统变压器电压等级变换、电磁隔离、能量传输的功能,还可以消除负载侧电能质量问题对电网侧的影响,实现电网侧和负载侧的解耦。随着PET在电力系统中的推广,PET和传统变压器并联运行将在电力系统中逐渐成为常态。
[0004] 现有的电力电子变压器只能够实现并联系统的环流的抑制,若要进行电能质量调节,需在线路中增加静止无功补偿器、有源滤波器等装置,增加了成本。

发明内容

[0005] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种电力电子变压器的控制方法,解决了现有的电力电子变压器只能够实现并联系统的环流的抑制,若要进行电能质量调节,需在线路中增加静止无功补偿器、有源滤波器等装置,增加了成本的问题。
[0006] 为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种电力电子变压器的控制方法,包括以下步骤:A、确定有功电流指令值:确定电力电子变压器的有功电流指令值;
B、确定无功谐波电流指令值:确定电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
C、确定复合电流指令值:根据有功电流指令值和无功谐波电流指令值,确定电力电子变压器的复合电流指令值;
D、检测直流电容电压值:检测各级H桥整流器的直流电容电压值;
E、预充电控制:根据H桥整流器的直流电容电压检测值,通过超级电容储能控制进行预充电控制;
F、检测直流电容电压实际值:检测预充电控制后各级H桥整流器的直流电容电压实际值;
G、判断直流电容电压:判断各级H桥整流器的直流电容电压是否达到正常工作电压,若达到,则并入电网,若不达到,则重新进行预充电控制。
[0007] 可选的,所述步骤A包括检测并联母线电压,并检测与所述电力电子变压器并联的传统变压器的电流,根据所述并联母线电压和所述电力电子变压器并联的传统变压器的电流,得出传统变压器的输出功率,所述并联母线为所述电力电子变压器与所述传统变压器并联的母线;根据预测得到的负荷曲线,得出负荷所需有功功率的预测值;
根据所述输出功率和所述预测值,确定并控制电力电子变压器需输出的有功功率;
根据所述电力电子变压器需输出的有功功率,获得电力电子变压器的有功电流指令值。
[0008] 可选的,所述步骤B和步骤C包括检测配网负载三相电流;将所述配网负载三相电流的三相瞬时电流,转变为瞬时有功电流分量和无功电流分量;
将所述瞬时有功电流分量和无功电流分量,转变为有功直流分量和无功直流分量;
根据有功直流分量和无功直流分量,对谐波电流和无功电流进行补偿选择,得到三相基波电流中的有功分量;
将所述配网负载三相电流减去所述三相基波电流中的有功分量,得到电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
将所述电力电子变压器的无功谐波电流指令值和有功电流指令值,合成电力电子变压器的复合电流指令值。
[0009] 可选的,所述补偿选择为同时补偿无功电流和谐波电流或只补偿谐波电流。
[0010] 可选的,所述步骤E中的预充电控制包括将H桥整流器的直流电容电压指令值与直流电容的电压实际值做差,对差值进行PI控制,计算出期望的H桥整流器的直流电容电压;将所述期望的H桥整流器的直流电容电压输入至隔离型双向全桥DC/DC变换器DAB;
所述DAB通过超级电容的储能控制,将超级电容的电能反向传输给各级H桥整流器的直流电容。
[0011] 本发明提供了一种电力电子变压器的控制方法,具备以下有益效果:(1)、本发明通过将电子电力变压器与传统变压器并联运行,增大系统容量,承担配电网负荷,满足配电网扩容需求。
[0012] (2)、本发明不需要增加静止无功补偿器和有源滤波器等装置,节约了成本。
[0013] (3)、本发明控制方法简单,可操作性强,具有良好的社会推广应用。

具体实施方式

[0014] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0015] 实施例1:一种电力电子变压器的控制方法,包括以下步骤:
A、确定有功电流指令值:确定电力电子变压器的有功电流指令值;
B、确定无功谐波电流指令值:确定电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
C、确定复合电流指令值:根据有功电流指令值和无功谐波电流指令值,确定电力电子变压器的复合电流指令值;
D、检测直流电容电压值:检测各级H桥整流器的直流电容电压值;
E、预充电控制:根据H桥整流器的直流电容电压检测值,通过超级电容储能控制进行预充电控制;
F、检测直流电容电压实际值:检测预充电控制后各级H桥整流器的直流电容电压实际值;
G、判断直流电容电压:判断各级H桥整流器的直流电容电压是否达到正常工作电压,若达到,则并入电网,若不达到,则重新进行预充电控制。
[0016] 作为本发明的一种可选技术方案:步骤A包括检测并联母线电压,并检测与电力电子变压器并联的传统变压器的电流,根据并联母线电压和电力电子变压器并联的传统变压器的电流,得出传统变压器的输出功率,并联母线为电力电子变压器与传统变压器并联的母线;
根据预测得到的负荷曲线,得出负荷所需有功功率的预测值;
根据输出功率和预测值,确定并控制电力电子变压器需输出的有功功率;
根据电力电子变压器需输出的有功功率,获得电力电子变压器的有功电流指令值。
[0017] 作为本发明的一种可选技术方案:步骤B和步骤C包括检测配网负载三相电流;
将配网负载三相电流的三相瞬时电流,转变为瞬时有功电流分量和无功电流分量;
将瞬时有功电流分量和无功电流分量,转变为有功直流分量和无功直流分量;
根据有功直流分量和无功直流分量,对谐波电流和无功电流进行补偿选择,得到三相基波电流中的有功分量;
将配网负载三相电流减去三相基波电流中的有功分量,得到电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
将电力电子变压器的无功谐波电流指令值和有功电流指令值,合成电力电子变压器的复合电流指令值。
[0018] 作为本发明的一种可选技术方案:补偿选择为同时补偿无功电流和谐波电流。
[0019] 作为本发明的一种可选技术方案:步骤E中的预充电控制包括将H桥整流器的直流电容电压指令值与直流电容的电压实际值做差,对差值进行PI控制,计算出期望的H桥整流器的直流电容电压;
将期望的H桥整流器的直流电容电压输入至隔离型双向全桥DC/DC变换器DAB;
DAB通过超级电容的储能控制,将超级电容的电能反向传输给各级H桥整流器的直流电容。
[0020] 实施例2:一种电力电子变压器的控制方法,包括以下步骤:
A、确定有功电流指令值:确定电力电子变压器的有功电流指令值;
B、确定无功谐波电流指令值:确定电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
C、确定复合电流指令值:根据有功电流指令值和无功谐波电流指令值,确定电力电子变压器的复合电流指令值;
D、检测直流电容电压值:检测各级H桥整流器的直流电容电压值;
E、预充电控制:根据H桥整流器的直流电容电压检测值,通过超级电容储能控制进行预充电控制;
F、检测直流电容电压实际值:检测预充电控制后各级H桥整流器的直流电容电压实际值;
G、判断直流电容电压:判断各级H桥整流器的直流电容电压是否达到正常工作电压,若达到,则并入电网,若不达到,则重新进行预充电控制。
[0021] 作为本发明的一种可选技术方案:步骤A包括检测并联母线电压,并检测与电力电子变压器并联的传统变压器的电流,根据并联母线电压和电力电子变压器并联的传统变压器的电流,得出传统变压器的输出功率,并联母线为电力电子变压器与传统变压器并联的母线;
根据预测得到的负荷曲线,得出负荷所需有功功率的预测值;
根据输出功率和预测值,确定并控制电力电子变压器需输出的有功功率;
根据电力电子变压器需输出的有功功率,获得电力电子变压器的有功电流指令值。
[0022] 作为本发明的一种可选技术方案:步骤B和步骤C包括检测配网负载三相电流;
将配网负载三相电流的三相瞬时电流,转变为瞬时有功电流分量和无功电流分量;
将瞬时有功电流分量和无功电流分量,转变为有功直流分量和无功直流分量;
根据有功直流分量和无功直流分量,对谐波电流和无功电流进行补偿选择,得到三相基波电流中的有功分量;
将配网负载三相电流减去三相基波电流中的有功分量,得到电力电子变压器的无功谐波电流指令值;
将电力电子变压器的无功谐波电流指令值和有功电流指令值,合成电力电子变压器的复合电流指令值。
[0023] 作为本发明的一种可选技术方案:补偿选择为只补偿谐波电流。
[0024] 作为本发明的一种可选技术方案:步骤E中的预充电控制包括将H桥整流器的直流电容电压指令值与直流电容的电压实际值做差,对差值进行PI控制,计算出期望的H桥整流器的直流电容电压;
将期望的H桥整流器的直流电容电压输入至隔离型双向全桥DC/DC变换器DAB;
DAB通过超级电容的储能控制,将超级电容的电能反向传输给各级H桥整流器的直流电容。
[0025] 通过以上二组实施例均可对电力电子变压器进行控制,其中第一组实施例控制的效果最好。能够较好的满足配电网扩容需求。
[0026] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
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