專利名稱：三相三線不平衡負荷補償裝置及其控制方法
技術領域：
本發明屬于電力系統中的不平衡負荷補償技術領域，尤其涉及一種能夠將三相三線任意不平衡負荷補償為功率因數等于I的平衡負荷的三相三線不平衡負荷補償裝置及其控制方法。
背景技術：
電力系統中三相不平衡負荷會導致供電點三相電壓、電流的不平衡，從而增加電力線路損耗，降低電力設備和電力線路的出力，并對接在供電點上的各種供、用電設備的安全穩定運行產生不利的影響。目前，在中、低壓配電網中廣泛采用手動或自動投切的電容器 組進行無功補償。但是，即使是最先進的晶閘管分相投切電容器組，也只能解決功率因數的補償問題，而不能有效地平衡三相負荷。對于不平衡的三相負荷，只有采用補償電納連續可調的分相補償技術，才能將其補償為三相平衡負荷。SVG (靜止無功發生器)技術的發展與日趨成熟，為三相不平衡負荷的實時跟蹤補償提供了新的技術手段。但目前SVG主要應用在無功功率的動態實時補償、電壓波動與閃變的抑制、潮流控制等方面。將SVG技術應用于三相不平衡負荷的補償，尚處在理論研究與方法探索階段。
發明內容
本發明的目的就是為解決上述問題，提供一種基于SVG技術的，能夠將三相三線任意不平衡負荷補償為平衡負荷的三相三線不平衡負荷補償裝置及其控制方法。為實現此目的，本發明采用如下技術方案一種三相三線不平衡負荷補償裝置，其特征是，它包括第一電流傳感器組、第二電流傳感器組、電流檢測單元、電壓檢測單元、諧波電流運算單元、鎖相環運算單元、指令電流運算單元、第一補償電流發生器、第二補償電流發生器和第三補償電流發生器，其中第一電流傳感器組中三個電流傳感器的一次側分別串聯在被補償電力線路LI、L2、L3中，二次側接電流檢測單元的輸入端；第二電流傳感器組中三個電流傳感器的一次側分別串聯在所述三相三線不平衡負荷補償裝置的補償電流輸出線路中，二次側接電流檢測單元的輸入端；電流檢測單元的檢測結果送入諧波電流運算單元和指令電流運算單元；電壓檢測單元的三個輸入端分別接被補償電力線路L1、L2和L3，其檢測結果送入鎖相環運算單元和諧波電流運算單元；鎖相環運算單元的運算結果送入指令電流運算單元；諧波電流運算單元的運算結果送入指令電流運算單元；指令電流運算單元的三相指令電流運算結果分別送入第一補償電流發生器、第二補償電流發生器和第三補償電流發生器；第一補償電流發生器的兩個補償電流輸出端分別接被補償電力線路中的LI和L2 ；第二補償電流發生器的兩個補償電流輸出端分別接被補償電力線路中的L2和L3 ；第三補償電流發生器的兩個補償電流輸出端分別接被補償電力線路中的L3和LI。所述三相三線不平衡負荷補償裝置的控制方法，該方法的步驟為步驟一，檢測被補償電力線路中的三相電壓瞬時值U1, U2, U3 ；步驟二，檢測被補償電力線路中的三相負荷電流瞬時值I1, i2，i3 ;步驟三，根據U1, U2, U3由鎖相環運算單元(6)用公知鎖相控制方法產生單位相量
eI e2 e3 ei2 e23 e31 ;步驟四，由諧波電流運算單元(5)用公知的FFT (快速傅立葉變換)方法根據U1,u2, U3 和 i1; i2, i3 計算 i17 i2，i3 中的第 j 次諧波分量*jlh，4h J_=2，3，4......;步驟五，由諧波電流運算單元(5)按下式計算需要補償的諧波電流信號
權利要求
1.一種三相三線不平衡負荷補償裝置，其特征是，它包括第一電流傳感器組(I)、第二電流傳感器組(2)、電流檢測單元(3)、電壓檢測單元(4)、諧波電流運算單元(5)、鎖相環運算單元(6)、指令電流運算單元(7)、第一補償電流發生器(8)、第二補償電流發生器(9)和第三補償電流發生器(10)，其中 第一電流傳感器組(I)中三個電流傳感器的一次側分別串聯在被補償電力線路LI、L2、L3中，二次側接電流檢測單元(3)的輸入端； 第二電流傳感器組(2)中三個電流傳感器的一次側分別串聯在補償電流輸出線路中，二次側接電流檢測單元(3)的輸入端； 電流檢測單元(3)的檢測結果送入諧波電流運算單元(5)和指令電流運算單元(7)；電壓檢測單元(4)的三個輸入端分別接被補償電力線路LI、L2和L3，其檢測結果分別送入鎖相環運算單元(6)和諧波電流運算單元(5)； 鎖相環運算單元(6)的運算結果送入指令電流運算單元(7)； 諧波電流運算單元(5)的運算結果送入指令電流運算單元(7)； 指令電流運算單元(7)的三相指令電流運算結果分別送入第一補償電流發生器(8)、第二補償電流發生器(9)和第三補償電流發生器(10); 第一補償電流發生器(8)的兩個補償電流輸出端分別接被補償電力線路中的LI和L2 ； 第二補償電流發生器(9)的兩個補償電流輸出端分別接被補償電力線路中的L2和L3 ； 第三補償電流發生器(10)的兩個補償電流輸出端分別接被補償電力線路中的L3和LI。
2.如權利要求I所述三相三線不平衡負荷補償裝置的控制方法，其特征是，該方法的步驟為 步驟一，檢測被補償電力線路中的三相電壓瞬時值U1, U2, U3 ; 步驟二，檢測被補償電力線路中的三相負荷電流瞬時值i1; i2，I3 ; 步驟三，根據U1, u2, U3由鎖相環運算單元(6)采用鎖相控制方法產生單位相量e1; e2,e3 θ12 θ23 θ31 ； 步驟四，由諧波電流運算單元(5)采用快速傅立葉變換方法根據U1, u2, U3和i1; i2, i3計算h，i2> i3中的第j次諧波分量Pih f2h，P3h, j=2, 3，4......; 步驟五，由諧波電流運算單元(5)按下式計算需要補償的諧波電流信號qh，r2h, r3h
3.如權利要求2所述控制方法，其特征是，其中步驟三的具體計算方法為 1)分別用ulf,U2f，U3f表示U1, u2，U3的基波正序分量，則有
全文摘要
本發明公開了一種三相三線不平衡負荷補償裝置及其控制方法。其電流檢測單元輸入端接電流傳感器組，電壓檢測單元輸入端接被補償電力線路，電流檢測單元的檢測結果送入諧波電流運算單元和指令電流運算單元，電壓檢測單元的檢測結果送入鎖相環運算單元和諧波電流運算單元，鎖相環運算單元和諧波電流運算單元的運算結果送入指令電流運算單元，指令電流運算單元的三相指令電流運算結果分別送入三個補償電流發生器，償電流發生器的補償電流輸出端分別接被補償電力線路；本發明可將三相三線任意不平衡負荷補償為功率因數為1的三相平衡負荷。
文檔編號H02J3/26GK102684211SQ20121015843
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者李建明, 楊軍, 王德濤, 遲恩先 申請人:山東山大華天科技股份有限公司