基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本實用新型設及一種電流擾動發(fā)生器，特別是一種基于準比例諧振分頻控制的電 流擾動發(fā)生器。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的阻感負載與沖擊性負荷使電力系統(tǒng)面臨諧波污染與電壓閃變問題；風電場 的大規(guī)模接入造成的電能質(zhì)量和低電壓穿越問題；智能電網(wǎng)與小容量電力系統(tǒng)的發(fā)展，使 電能質(zhì)量問題日益嚴重。針對不同的電能質(zhì)量問題，國內(nèi)外出現(xiàn)了多種電能質(zhì)量控制產(chǎn)品， 如抑制諧波的有源濾波器、抑制電壓波動和閃變的靜止無功補償器等。為了驗證上述補償 裝置的補償效果，考察負荷或配電系統(tǒng)對各種電壓擾動及電流擾動的耐受性，研究能夠產(chǎn) 生各種電壓及電流擾動的擾動發(fā)生裝置是很有意義的。
[0003] 目前，針對常見的電能質(zhì)量問題，需要在實驗室中模擬各種電能質(zhì)量現(xiàn)象，復合電 流擾動發(fā)生器是解決電能質(zhì)量問題的設備基礎。目前，在擾動發(fā)生裝置的研制方面，國內(nèi)外 主要集中于能夠模擬產(chǎn)生各種電壓擾動的發(fā)生裝置，而能夠模擬產(chǎn)生各種負荷特性干擾的 電流型擾動發(fā)生裝置還很少。
[0004] 傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制電流內(nèi)環(huán)都采用PI控制器，但是PI控制無法實現(xiàn)對交流信號 的無靜差跟蹤且抗干擾能力比較差。另外分頻控制一般采用坐標變換技術(shù)，將=相靜止坐 標系下的電流電壓正弦量轉(zhuǎn)化為同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流量，然后采用PI控制器實現(xiàn)跟 蹤控制，但該算法的運算量巨大，硬件資源往往不夠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種基于準比例諧振分頻控制的能發(fā)出指令 電流的復合電流擾動發(fā)生器，利用準PR控制器在諧振頻率點能提供高增益，來實現(xiàn)電流的 無靜差控制。
[0006] 本實用新型采用W下技術(shù)方案實現(xiàn)；基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生 器，包括主電路及控制電路，所述控制電路的輸出電性連接于所述主電路；所述主電路包括 變流電路、直流電容及濾波電路；所述濾波電路的輸出接電網(wǎng)，所述直流電容并聯(lián)于變流電 路的輸出；所述變流電路的輸出經(jīng)所述濾波電路接被測設備，其特征在于；所述控制電路 包括直流側(cè)電容電壓控制模塊及目標電流跟蹤控制模塊；直流側(cè)電容電壓控制模塊與所述 直流電容連接；所述目標電流跟蹤控制模塊與所述變流電路連接；所述目標電流跟蹤控制 模塊包括直流基波無功電流控制模塊及諧波電流控制模塊；所述直流基波無功電流控制 模塊的采樣端輸入與所述變流電路的輸出端連接；所述諧波電流控制模塊的采樣端輸入端 與所述濾波電路的輸出端連接。
[0007] 在本實用新型一實施例中，所述直流側(cè)電容電壓控制模塊為一PI控制器。
[000引在本實用新型一實施例中，所述直流基波無功電流控制模塊為一準比例PR控制 器。
[0009] 在本實用新型一實施例中，所述諧波電流控制模塊為一準比例PR控制器。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有W下優(yōu)點：
[0011] 1、準比例諧振控制對正序、負序基波或諧波電流都可W實現(xiàn)無靜差跟蹤，且響應 時間短，運行穩(wěn)定；
[0012] 2、準PR控制器在指定頻率處具有無窮大的增益，在非指定頻率處具有較大的衰 減，無窮大增益保證了跟蹤精度非常高。
[0013] 3、當所需輸出諧波電流或無功電流超出裝置的額定容量時，可W只發(fā)出其中幾個 需求比較大的特征次分量；
[0014] 4、不同頻率次諧波電流的延時不同，采用指定次諧波電流分頻控制，便于針對不 同頻率的諧波電流進行延時補償，該在其它控制方式中是很難實現(xiàn)的。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的主要結(jié)構(gòu)框圖。
[0016] 圖2為基波角頻率處準PR控制器波特圖。
[0017] 圖3為基于準PR無靜差分頻控制的控制框圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步說明。
[0019] 本實用新型提出了基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器。該裝置包括主 電路及控制電路，所述控制電路的輸出電性連接于所述主電路；所述主電路包括變流電路、 直流電容及濾波電路；所述濾波電路的輸出接電網(wǎng)，所述直流電容并聯(lián)于變流電路的輸出； 所述變流電路的輸出經(jīng)所述濾波電路接被測設備。其特征在于：所述控制電路包括直流側(cè) 電容電壓控制模塊及目標電流跟蹤控制模塊；直流側(cè)電容電壓控制模塊與所述直流電容連 接；所述目標電流跟蹤控制模塊與所述變流電路連接；所述目標電流跟蹤控制模塊包括直 流基波無功電流控制模塊及諧波電流控制模塊；所述直流基波無功電流控制模塊的采樣端 輸入與所述變流電路的輸出端連接；所述諧波電流控制模塊的采樣端輸入端與所述濾波電 路的輸出端連接。主要結(jié)構(gòu)框圖參見圖1。
[0020] 在本實用新型一實施例中，所述直流側(cè)電容電壓控制模塊為一PI控制器。
[0021] 在本實用新型一實施例中，所述直流基波無功電流控制模塊為一準比例PR控制 器。
[0022] 在本實用新型一實施例中，所述諧波電流控制模塊為一準比例PR控制器。
[0023] 準比例諧振控制器由比例環(huán)節(jié)和諧振環(huán)節(jié)組成，準PR算法的傳遞函數(shù)如下式所 示：
[0024]
【主權(quán)項】
1. 基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器，包括主電路及控制電路，所述控制電 路的輸出電性連接于所述主電路；所述主電路包括變流電路、直流電容及濾波電路；所述 濾波電路的輸出接電網(wǎng)，所述直流電容并聯(lián)于變流電路的輸出；所述變流電路的輸出經(jīng)所 述濾波電路接被測設備，其特征在于：所述控制電路包括直流側(cè)電容電壓控制模塊及目標 電流跟蹤控制模塊；直流側(cè)電容電壓控制模塊與所述直流電容連接；所述目標電流跟蹤控 制模塊與所述變流電路連接； 所述目標電流跟蹤控制模塊包括直流基波無功電流控制模塊及諧波電流控制模塊；所 述直流基波無功電流控制模塊的采樣端輸入與所述變流電路的輸出端連接；所述諧波電流 控制模塊的采樣端輸入端與所述濾波電路的輸出端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器，其特征在于： 所述直流側(cè)電容電壓控制模塊為一 PI控制器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器，其特征在于： 所述直流基波無功電流控制模塊為一準比例PR控制器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器，其特征在于： 所述諧波電流控制模塊為一準比例PR控制器。
【專利摘要】本實用新型提供一種基于準比例諧振分頻控制的電流擾動發(fā)生器，能夠在變流電路的交流側(cè)產(chǎn)生各種指令的擾動電流。本實用新型利用準PR控制器在諧振頻率點能提供高增益，來實現(xiàn)電流的無靜差控制?；跍时壤C振分頻控制的電流擾動發(fā)生器，包括主電路及控制電路，所述控制電路的輸出電性連接于所述主電路；其特征在于：所述控制電路包括直流側(cè)電容電壓控制模塊及目標電流跟蹤控制模塊；后者包括基波無功電流控制、諧波電流控制。所述基波無功電流控制用于無功電流發(fā)生，所述諧波電流控制用于諧波電流發(fā)生功能。
【IPC分類】G01R1-28
【公開號】CN204613263
【申請?zhí)枴緾N201520214490
【發(fā)明人】蔡振才, 林焱, 吳丹岳, 黃道姍, 盧敬偉, 張逸, 李發(fā)祿
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司電力科學研究院
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年4月11日