專利名稱：基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種無功補償裝置的控制方法，尤其涉及一種采用鎖相環的控制方法。
背景技術：
隨著電力電子技術的發展，各種非線性、沖擊性設備的使用給電網帶來了大量的諧波污染，由此帶來功率因數低，諧波污染嚴重，以及系統損耗加大等問題。近些年來，相繼提出了各種針對無功補償及諧波治理的FACTS設備。靜止無功發生器的補償性能決定于其諧波及無功電流檢測方法以及補償電流控制方法。目前無功諧波電流的檢測方法和補償電流控制算法發展很快。當前的算法研究中，大都采用瞬時無功功率理論或其它檢測方法進行相應的控制，這些方法需要進行大量的數學運算，對系統的實時性能有一定的影響，其工程可行性較小。鎖相環(PLL)是目前使用最普遍的相位同步方法，它用于獲得準確實時的相位信息，提供計算基準，其性能對于整個控制系統的性能至關重要。采用相平衡高精度單相式數字鎖相環技術可以獲得良好的動態性能，能夠排除電壓畸變、直流偏移等的干擾，分別實時獲取各相電壓電流相位。如果在靜止無功發生器中采用相平衡高精度單相數字鎖相環，可以方便快速地檢出電壓電流相位，在結合直流電壓的反饋就可以計算出目標電流，避免了傳統算法的大量數學計算，具有諸多優勢，是一種優越的算法方案
發明內容
本發明的技術效果能夠克服上述缺陷，提供一種基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法，其避開了檢測有功和無功電流分量的繁瑣過程。為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:其包括以下步驟:(I)檢測負荷電流瞬時值iL(t)，電網電壓為無畸變正弦波us(t) = UsmSin(Qt),則 iL(t) =ILsin(cot+0) = IpAsin (ω t)+Iqcos (ω t),目標電流 i*c (t) = iL(t)-1s(t),其中，Θ為系統功率因數角，Usm為電源電壓，Ipa為有功電流幅值，Itl為負荷無功電流幅值，i*c(t)為目標電流，is(t)為電源電流；(2)對直流側電容電壓Ud。進行周期平均值Λ Ud。，經數字鎖相環節得到有功電流幅值:
權利要求
1.一種基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)檢測負荷電流瞬時值k(t)，電網電壓為無畸變正弦波us(t) = UsmSin(Qt), PJiL(t) =ILsin(cot+0) = IpAsin (ω t)+Iqcos (ω t),目標電流 i*c (t) = iL(t) _is (t), 其中，Θ為系統功率因數角，Usm為電源電壓，Ipa為有功電流幅值，I,為負荷無功電流幅值，i*c(t)為目標電流，is(t)為電源電流； (2)對直流側電容電壓Ud。進行周期平均值AUd。，經數字鎖相環節得到有功電流幅值:
2.根據權利要求1所述的基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法，其特征在于，系統功率因數角Θ通過以下方法得到: (1)利用三相電壓獲取相位信息時，采用相平衡單相數字鎖相環進行鎖相，Usa為電壓瞬時采樣值，輸入信號首先要與事先設定好的sin (t)、cos (t)數據池進行相乘:
全文摘要
本發明涉及一種無功補償裝置的控制方法，本發明的基于靜止無功發生器的高精度單相數字鎖相環的控制方法，包括以下步驟(1)檢測負荷電流瞬時值，電網電壓為無畸變正弦波；(2)對直流側電容電壓Udc進行周期平均值，經數字鎖相環節得到有功電流幅值；(3)將采樣得到的負荷電流與θ的余弦值相乘在一個周期積分平均以提取基波無功電流分量；(4)有功電流、無功電流、電源電流之和求取目標電流；(5)實際輸出電流與目標電流比較后通過滯環比較方式控制PWM變換器。本發明避開了檢測有功和無功電流分量的繁瑣過程，簡化了檢測諧波的過程，無功補償范圍廣，穩定性能好。
文檔編號H02J3/18GK103094909SQ20111034170
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月2日 優先權日2011年11月2日
發明者解大, 宋元鋒, 張延遲, 賈玉健, 張玉濤, 周長金, 莊駿鵬, 何偉, 劉林泉, 王雷, 荊茂來 申請人:山東錦華電力設備有限公司