本發(fā)明屬于電能質(zhì)量復(fù)合治理領(lǐng)域，具體涉及一種綜合無功補償技術(shù)和諧波治理技術(shù)的控制方法。
背景技術(shù)：
電能是社會經(jīng)濟快速發(fā)展的重要物質(zhì)保證，近年來，各電力用戶對電能質(zhì)量的要求越來越高，對電能應(yīng)用過程中出現(xiàn)的各種質(zhì)量問題越來越重視。通常的電能質(zhì)量問題主要由各種無功負載、不平衡負載和非線性負載產(chǎn)生，這些裝置在運行過程中不僅會消耗大量的無功功率，還會產(chǎn)生大量諧波，使得電網(wǎng)電壓劇烈波動，降低電網(wǎng)使用效率，嚴重影響電網(wǎng)供電質(zhì)量，造成接在同一電網(wǎng)上的用戶無法正常工作。為了改善電網(wǎng)電能質(zhì)量，出現(xiàn)了各種諧波抑制和無功補償?shù)难b置，現(xiàn)代靜止無功發(fā)生器STATCOM具備多方面的優(yōu)勢，具有連續(xù)調(diào)節(jié)、調(diào)節(jié)范圍大、響應(yīng)速度快、控制精度高、運行可靠、諧波含量少、體積小等優(yōu)點，級聯(lián)結(jié)構(gòu)容易實現(xiàn)高壓大容量化，使得STATCOM得到電力工業(yè)界廣泛的關(guān)注，同時對于STATCOM的控制研究也成為了國內(nèi)外討論的焦點。STATCOM的電流控制策略是關(guān)系設(shè)備性能的一項重要技術(shù)，電流的控制方法能使得STATCOM的輸出性能和質(zhì)量有所不同。現(xiàn)有的電能質(zhì)量治理方法一類為應(yīng)用于SVC、STATCOM等裝置上的用于補償電網(wǎng)的無功功率；另一類應(yīng)用于APF等裝置上的用于補償電網(wǎng)諧波，這兩種應(yīng)用目前使用比較廣泛，在無功功率補償和諧波治理方面具有很大的優(yōu)勢，但這兩種應(yīng)用的補償功能較單一，對于需要進行多種補償方式的場合性價比不高?，F(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于電能質(zhì)量治理，存在以下缺點：功能單一，不能滿足補償方式多樣化的需求，系統(tǒng)工程造價高，占地面積廣。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種電能質(zhì)量復(fù)合補償方法，該方法可以克服現(xiàn)有電能質(zhì)量治理技術(shù)單一化的缺陷，在進行電能質(zhì)量治理時，不需要配備多種補償裝置，可以根據(jù)需要對電網(wǎng)進行最優(yōu)化補償，能夠有效解決設(shè)備投資大、占地面積廣的問題。為實現(xiàn)以上發(fā)明目的，采取的方案為：一種電能質(zhì)量復(fù)合補償方法，包括如下步驟：1)采樣當(dāng)前電網(wǎng)電壓信號、負載電流信號以及補償裝置的補償電流信號；2)根據(jù)不同的補償方式選擇不同的指令電流計算方法，第一種補償方式為無功和定次諧波補償方式；第二種補償方式為無功和諧波補償方式，當(dāng)選擇第一種補償方式時，利用鎖相環(huán)提取電網(wǎng)電壓信號的同步角頻率，利用同步角頻率wt對步驟1）中的負載電流進行dq變換，得到交流有功電流分量和交流無功電流分量，把交流無功電流分量經(jīng)過低通濾波器，得到基波無功補償電流分量；3)利用同步角頻率的n次倍頻nwt對負載電流進行dq變換得到諧波次數(shù)為n=3k+1的d軸分量和q軸分量，將d軸分量和q軸分量通過低通濾波器，以nwt的同步角頻率進行dq反變換，得到諧波次數(shù)為n=3k+1的補償電流；利用同步角頻率的負n次倍頻-nwt對負載電流進行dq變換得到諧波次數(shù)為n=3k-1的d軸分量和q軸分量，將d軸分量和q軸分量通過低通濾波器后，以-nwt的同步角頻率進行dq反變換，得到諧波次數(shù)為n=3k-1的補償電流；4)將步驟2）中的基波無功補償電流和步驟3）中的諧波次數(shù)為n=3k-1的補償電流相加，得到第一種補償方式所需的復(fù)合補償指令電流；5)當(dāng)選擇第二種補償方式時，利用鎖相環(huán)得到的電網(wǎng)電壓信號的同步角頻率，對采樣到的負載電流進行dq變換，得到d軸有功電流分量和q軸無功電流分量，將d軸有功分量經(jīng)過低通濾波器得到基波有功電流分量；6)將負載電流減去步驟5）中的基波有功電流分量后得到第二種補償方式的復(fù)合補償指令電流。如圖1所示，本發(fā)明主要應(yīng)用于STATCOM裝置上，該裝置的主功率電路由三相或單相拓撲變流裝置、串聯(lián)電感和控制電路構(gòu)成。該變流裝置的三相輸出通過電感接入交流電源的A、B、C三相。變流裝置部分為逆變器結(jié)構(gòu)，該部分可以為基于H橋的鏈式結(jié)構(gòu)或三相橋式結(jié)構(gòu)，DSP控制電路用于指令電流計算、PWM脈沖觸發(fā)和變流裝置直流母線電壓的控制。本發(fā)明有益效果：本發(fā)明實現(xiàn)了無功功率和諧波的復(fù)合治理，解決了目前電能質(zhì)量治理裝置功能單一的缺點，提高了電能質(zhì)量治理裝置的性價比。附圖說明圖1、電能質(zhì)量復(fù)合補償裝置示意圖。具體實施方式一種電能質(zhì)量復(fù)合補償方法，包括如下步驟：1)采樣當(dāng)前電網(wǎng)電壓信號、負載電流信號以及補償裝置的補償電流信號；2)根據(jù)不同的補償方式選擇不同的指令電流計算方法，第一種補償方式為無功和定次諧波補償方式；第二種補償方式為無功和諧波補償方式，當(dāng)選擇第一種補償方式時，利用鎖相環(huán)提取電網(wǎng)電壓信號的同步角頻率，利用同步角頻率wt對步驟1）中的負載電流進行dq變換，得到交流有功電流分量和交流無功電流分量，把交流無功電流分量經(jīng)過低通濾波器，得到基波無功補償電流分量；3)利用同步角頻率的n次倍頻nwt對負載電流進行dq變換得到諧波次數(shù)為n=3k+1的d軸分量和q軸分量，將d軸分量和q軸分量通過低通濾波器，以nwt的同步角頻率進行dq反變換，得到諧波次數(shù)為n=3k+1的補償電流；利用同步角頻率的負n次倍頻-nwt對負載電流進行dq變換得到諧波次數(shù)為n=3k-1的d軸分量和q軸分量，將d軸分量和q軸分量通過低通濾波器后，以-nwt的同步角頻率進行dq反變換，得到諧波次數(shù)為n=3k-1的補償電流；4)將步驟2）中的基波無功補償電流和步驟3）中的諧波次數(shù)為n=3k-1的補償電流相加，得到第一種補償方式所需的復(fù)合補償指令電流；5)當(dāng)選擇第二種補償方式時，利用鎖相環(huán)得到的電網(wǎng)電壓信號的同步角頻率，對采樣到的負載電流進行dq變換，得到d軸有功電流分量和q軸無功電流分量，將d軸有功分量經(jīng)過低通濾波器得到基波有功電流分量；6)將負載電流減去步驟5）中的基波有功電流分量后得到第二種補償方式的復(fù)合補償指令電流。