1.一種具有濾波裝置的配電系統(tǒng)的運(yùn)行方法的流程圖,該方法包括如下步驟:
S1.監(jiān)測模塊實(shí)時監(jiān)測配電系統(tǒng)參數(shù)、有源濾波裝置參數(shù);
S2.對配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷;
S3.根據(jù)配電系統(tǒng)穩(wěn)定判斷結(jié)果,確定有源濾波裝置并網(wǎng)運(yùn)行策略;
S4.利用單環(huán)控制算法控制有源濾波裝置實(shí)時補(bǔ)償濾除諧波。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述步驟S4中,包括如下子步驟:
S41.有源濾波控制單元,根據(jù)監(jiān)測模塊采集的相鄰三個控制時刻(k-1)、k和(k+1)時的有源濾波裝置直流側(cè)電容C上的電壓值Udc(k-1)、Udc(k)和Udc(k+1);
S42.由表達(dá)式和
求取相鄰兩個控制周期內(nèi)直流側(cè)的電容能量變化量ΔW(k+1)和ΔW(k)后,利用相鄰控制周期Tk內(nèi)電容有功功率波動ΔPdc為一恒定值及
這些約束關(guān)系,代入等式
求取第k個控制周期內(nèi)有源濾波裝置吸收的有功功率pdc(k);
S43.通過數(shù)據(jù)采集獲得的k時刻的負(fù)載電流iLα(k)和單相電網(wǎng)電壓uSα(k),利用數(shù)字鎖相環(huán)形成滯后iLα(k)和uSα(k)π/2的虛擬量iLβ(k)和uSβ(k);利用pL(k)=uSα(k)iLa(k)+uSβ(k)iLβ(k)計算k時刻負(fù)載側(cè)的瞬時有功功率pL(k);采用低通濾波算法獲得pL(k)的直流分量
S44.利用等式獲得電流環(huán)的給定指令
與經(jīng)過低通濾波器采集獲得的k時刻有源濾波裝置的電流輸出值iC(k)相減后,進(jìn)入數(shù)字化PI控制器;
S45.PI控制器輸出值與uSα(k)相減后,形成單相全橋逆變單元的調(diào)制信號,由調(diào)制信號生成單相全橋逆變單元的驅(qū)動脈沖。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,在步驟S1中,所述配電系統(tǒng)參數(shù)包括配電系統(tǒng)導(dǎo)納、并網(wǎng)端無源器件等效導(dǎo)納、諧波負(fù)載等效無源導(dǎo)納、配電系統(tǒng)頻率、配電系統(tǒng)電壓、電流,所述有源濾波裝置參數(shù)包括電流環(huán)擾動增益、電流環(huán)開環(huán)支路增益。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,在所述步驟S2中,包括如下子步驟:
S21.根據(jù)所述配電系統(tǒng)參數(shù)、有源濾波裝置參數(shù)建立電流環(huán)導(dǎo)納模型、諧波控制環(huán)導(dǎo)納模型;
S22.根據(jù)所述電流環(huán)導(dǎo)納模型以及諧波控制環(huán)導(dǎo)納模型,得到配電系統(tǒng)全導(dǎo)納形式等效電路,包括待機(jī)運(yùn)行模式和補(bǔ)償運(yùn)行模式;
S23.根據(jù)所述全導(dǎo)納形式等效電路得到兩種運(yùn)行模式下配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行處電壓的表達(dá)式,其中Ytotal為并網(wǎng)系統(tǒng)全局導(dǎo)納:
待機(jī)運(yùn)行模式:
補(bǔ)償運(yùn)行模式:
式中,E為配電系統(tǒng)電壓,E'為配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行處電壓,Yg為配電系統(tǒng)導(dǎo)納,Yp為并網(wǎng)端無源器件等效導(dǎo)納,Yi為電流環(huán)導(dǎo)納,Yhi為諧波控制環(huán)導(dǎo)納,YL為諧波負(fù)載等效無源導(dǎo)納,I′i為待機(jī)運(yùn)行時有源濾波裝置等效電流源(i=1,2,...n),n為配電系統(tǒng)有源濾波裝置數(shù)量,I′hi為諧波補(bǔ)償運(yùn)行時源濾波裝置等效電流源,ILh為諧波電流源;
S24.穩(wěn)定性判定單元根據(jù)配電系統(tǒng)全局導(dǎo)納判斷配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性;所述配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性為配電系統(tǒng)在當(dāng)前穩(wěn)定激勵下的所有響應(yīng)穩(wěn)定,所述激勵包括配電電壓、有源濾波裝置輸出電流源和負(fù)載諧波電流源,所述響應(yīng)包括配電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行處電壓、有源濾波裝置輸出電流和并聯(lián)無源器件電流。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,穩(wěn)定性判定單元判斷配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法為:根據(jù)得到的配電系統(tǒng)全局導(dǎo)納Ytotal繪制Nyquist曲線,得到s平面負(fù)實(shí)軸的正、負(fù)穿越次數(shù);若全局導(dǎo)納Ytotal對應(yīng)的Nyquist曲線在s平面負(fù)實(shí)軸的正、負(fù)穿越次數(shù)相等,則該配電系統(tǒng)穩(wěn)定;反之,配電系統(tǒng)失穩(wěn)。
6.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,穩(wěn)定性判定單元判斷配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性的方法為:根據(jù)配電系統(tǒng)全局導(dǎo)納頻域增益為零時,確定配電系統(tǒng)諧振點(diǎn),若諧振點(diǎn)對應(yīng)的增益實(shí)部Rd全部大于零,則該配電系統(tǒng)穩(wěn)定;反之,配電系統(tǒng)失穩(wěn)。