電力電子變壓器的控制方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種電力電子變壓器的控制方法及系統，該方法包括：S1.確定電力電子變壓器的有功電流指令值，控制電力電子變壓器需輸出的有功功率；S2.確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；S3.根據有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值；S4檢測電力電子變壓器的電流；S5.通過電流控制算法，控制電力電子變壓器的輸出電流跟隨復合電流指令值。本發明通過電力電子變壓器與傳統變壓器并聯運行，提供負荷有功功率的同時，調節低壓電網電能質量，消除配網的污染，提高配電系統穩定性及供電可靠性。
【專利說明】電力電子變壓器的控制方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力電子控制領域，特別涉及一種電力電子變壓器的控制方法及系統。
【背景技術】
[0002]傳統變壓器并聯運行在電力系統普遍存在，隨著大量的非線性和沖擊性負載的出現，由這些負載所產生的諧波及無功電流對公共電網的污染日益嚴重，一般需要加入靜止無功補償器和有源濾波器裝置進行無功補償和諧波抑制。但這樣會使系統變得比較龐大，同時還會存在環流問題。電力電子變壓器(PET)是一種可控性極強的電力變壓器，體積小，重量輕，不僅可以實現傳統變壓器電壓等級變換、電磁隔離、能量傳輸的功能，還可以消除負載側電能質量問題對電網側的影響，實現電網側和負載側的解耦。但是相比于傳統變壓器，現階段PET造價昂貴。
[0003]隨著PET在電力系統中的推廣，PET和傳統變壓器并聯運行將在電力系統中逐漸成為常態。現有PET和傳統變壓器并聯技術中，利用PET輸出電壓幅值、相位和頻率均可控的性質，使PET輸出電壓跟蹤常規電力變壓器的副邊繞組電壓，從而抑制并聯系統環流。
[0004]綜合現有PET和傳統變壓器并聯技術，只能夠實現并聯系統的環流的抑制，若要進行電能質量調節，需在線路中增加靜止無功補償器、有源濾波器等裝置，增加了成本。
【發明內容】
[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]本發明提供的一種電力電子變壓器的控制方法及系統，以較低的成本滿足配電網擴容需求，增強系統的穩定性及供電可靠性。
[0007]( 二 )技術方案
[0008]本發明提供了一種電力電子變壓器的控制方法，該方法包括以下步驟:
[0009]S1.確定電力電子變壓器的有功電流指令值；
[0010]S2.確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；
[0011 ] S3.根據所述有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值；
[0012]S4.檢測電力電子變壓器的輸出電流；
[0013]S5.通過電流控制算法，控制所述電力電子變壓器的輸出電流跟隨所述的復合電流指令值變化。
[0014]進一步地,所述步驟SI具體包括:
[0015]檢測并聯母線電壓，并檢測與所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，根據所述并聯母線電壓和所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，得出傳統變壓器的輸出功率，所述并聯母線為所述電力電子變壓器與所述傳統變壓器并聯的母線；所述傳統變壓器為不能對電能質量進行控制的變壓器；[0016]根據預測得到的負荷曲線，預測負荷所需的有功功率，得出負荷所需有功功率的預測值；
[0017]根據所述輸出功率和所述預測值，確定并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率；
[0018]根據所述電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值。
[0019]進一步地,所述步驟S2和S3具體包括:
[0020]檢測配網負載三相電流；
[0021]將所述配網負載三相電流的三相瞬時電流，轉變為瞬時有功電流分量和無功電流分量;
[0022]將所述瞬時有功電流分量和無功電流分量，轉變為有功直流分量和無功直流分量;
[0023]根據有功直流分量和無功直流分量，對諧波電流和無功電流進行補償選擇，得到三相基波電流中的有功分量；
[0024]將所述配網負載三相電流減去所述三相基波電流中的有功分量，得到電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；
[0025]將所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值和有功電流指令值，合成電力電子變壓器的復合電流指令值。
[0026]進一步地，所述補償選擇包括:選擇同時補償無功電流和諧波電流，或只補償諧波電流。
[0027]進一步地,所述步驟S4具體包括:
[0028]將所述電力電子變壓器的復合電流指令值與電力電子變壓器輸出電流作差，得到
差值;
[0029]根據所述差值，確定電力電子變壓器PWM控制信號；
[0030]根據所述電力電子變壓器PWM控制信號，得到電力電子變壓器的輸出電壓波形；
[0031]根據所述電力電子變壓器的輸出電壓波形，得到所述電力電子變壓器的輸出電流。
[0032]本發明還提供了一種電力電子變壓器的控制系統，包括以下模塊:
[0033]功率控制模塊，用于確定控制電力電子變壓器的有功電流指令值；
[0034]電能質量調節模塊，用于確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值，根據所述有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值；
[0035]電流環控制模塊，用于根據所述復合電流指令值，確定電力電子變壓器的輸出電流，通過電流控制算法，控制所述電力電子變壓器的輸出電流跟隨所述的復合電流指令值變化。
[0036]進一步地，所述功率控制模塊包括:
[0037]傳統變壓器輸出功率檢測單元，用于檢測并聯母線電壓，并檢測與所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，根據所述并聯母線電壓和所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，得出傳統變壓器的輸出功率，所述并聯母線為所述電力電子變壓器與所述傳統變壓器并聯的母線；所述傳統變壓器為不能對電能質量進行控制的變壓器；[0038]負荷有功功率預測單元，用于根據負荷曲線，預測負荷所需的有功功率，得出負荷所需有功功率的預測值；
[0039]P-Q算法單元，用于根據所述傳統變壓器的輸出功率和所述預測值，確定并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率；
[0040]有功電流指令單元，用于根據所述電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值；
[0041]進一步地,所述電能質量調節模塊包括:
[0042]配電負載三相電流檢測模塊，用于檢測配網負載三相電流；
[0043]瞬時電流分量轉換單元，用于將所述瞬時有功電流分量和無功電流分量，轉變為瞬時有功電流分量和無功電流分量；
[0044]低通濾波器單元，用于通過低通濾波器，將所述三相的有功電流分量和無功電流分量，轉變為有功直流分量和無功直流分量；
[0045]反變換單元，用于根據有功直流分量和無功直流分量，對諧波電流和無功電流進行補償選擇，得到三相基波電流中的有功分量；
[0046]第一作差單元，用于將所述配網負載三相電流減去所述三相基波電流中的有功分量，得到所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；
[0047]復合算法單元，用于將所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值和有功電流指令值，合成電力電子變壓器的復合電流指令值。
[0048]進一步地,所述反變換模塊還包括:
[0049]補償選擇單元，用于選擇同時補償無功電流和諧波電流，或只補償諧波電流。
[0050]進一步地，所述電流環控制模塊包括:
[0051]第二作差單元，用于將所述電力電子變壓器的復合電流指令值與電力電子變壓器輸出電流作差，得到差值；
[0052]PI控制調節單元，用于根據所述差值，確定電力電子變壓器PWM控制信號；
[0053]PWM控制單元，用于根據所述電力電子變壓器PWM控制信號，得到電力電子變壓器的輸出電壓波形；
[0054]濾波電感單元，用于根據所述電力電子變壓器的輸出電壓波形，得到所述電力電子變壓器的輸出電流。
[0055](三)有益效果
[0056]本發明提供的電力電子變壓器的控制方法及系統，電子電力變壓器與傳統變壓器并聯運行，增大系統容量，承擔配電網負荷，滿足配電網擴容需求；電力電子變壓器中的電能質量調節模塊，利用電能質量調節控制，提高變壓器及其配電系統的電能質量，補償配電網負載的無功及諧波電流；輸出級的三相半橋可控逆變電路，采用電流環控制模塊，輸出可控的電壓和電流，提高供電可靠性；電力電子變壓器的電能質量調節模塊和電流環控制模塊，包含電能質量調節和濾波電感功能，實現電能質量調節，不用需要額外增加有源電力濾波器(APF)與靜止無功發生器(SVG)等電能質量調節裝置，節約成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0057]圖1是本發明實施例1提供的一種電力電子變壓器的控制方法流程圖；[0058]圖2是本發明實施例2提供的一種電力電子變壓器的控制系統結構示意圖；
[0059]圖3是本發明實施例3提供的另一種電力電子變壓器的控制系統結構示意圖；
[0060]圖4是本發明實施例1提供的另一種電力電子變壓器的控制系統結構示意圖；
[0061]圖5是本發明實施例1提供的電力電子變壓器有功功率控制結構圖；
[0062]圖6是本發明實施例1提供的電力電子變壓器電能質量調節控制結構圖；
[0063]圖7是本發明實施例1提供的電力電子變壓器電流環控制結構圖；
[0064]圖8是本發明實施例4提供的傳統變壓器與電力電子變壓器并聯電路結構圖。
【具體實施方式】
[0065]為使本發明實施例目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0066]實施例1:
[0067]本發明實施例提供了一種電力電子變壓器的控制方法，參見圖1，該方法包括以下步驟:
[0068]S1.確定電力電子變壓器的有功電流指令值；
[0069]S2.確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；
[0070]S3.根據所述有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值；
[0071]S4.檢測電力電子變壓器的輸出電流；
[0072]S5.通過電流控制算法，控制所述電力電子變壓器的輸出電流跟隨所述復合電流指令值變化。
[0073]例如，當負荷變化時，則通過自身的調節效應改變有功電流指令值，同理，可以實時調節無功諧波電流指令值，再通過所述步驟S3和S4，使得輸出電流變化，從而實時跟隨復合電流指令值，最終達到系統穩定，輸出有功功率，承擔部分負荷功率，補償無功和諧波電流，調節配網電能質量的目的。
[0074]可選地,參見圖5,步驟SI具體包括:
[0075]檢測并聯母線電壓，并檢測與所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，根據所述并聯母線電壓和所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，得出傳統變壓器的輸出功率，所述并聯母線為所述電力電子變壓器與所述傳統變壓器并聯的母線；所述傳統變壓器為不能對電能質量進行控制的變壓器；
[0076]根據預測得到的負荷曲線，預測負荷所需的有功功率，得出負荷所需有功功率的預測值，確定電力電子變壓器是否承擔一定的負荷；
[0077]根據所述傳統變壓器的輸出功率和所述負荷所需的有功功率的預測值，利用P-Q算法計算并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率，其中，根據所述傳統變壓器的輸出功率以及負荷所需有功功率的預測值，確定電力電子變壓器是否承擔一定的負荷，如圖5，如果負荷功率預測值小于傳統變壓器的額定有功功率，則同時關斷SI和S2開關，電力電子變壓器只進行諧波及無功補償，反之，則同時開通兩個開關；計算并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率；
[0078]根據所述電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值，其中，根據所述傳統變壓器的輸出功率以及負荷所需有功功率的預測值，確定電力電子變壓器是否承擔一定的負荷，如圖5，如果負荷功率預測值小于傳統變壓器的額定有功功率，則同時關斷SI和S2開關，電力電子變壓器只進行諧波及無功補償，反之，則同時開通兩個開關；計算并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率，同時利用鎖相環(PLL)得到輸出電壓的相位角，經過一定的算法獲得PET三相的有功電流指令值，從而可以通過控制有功電流來控制PET的輸出有功功率。
[0079]可選地，如圖6，所述步驟S2和S3具體包括:
[0080]檢測配網負載三相電流，例如iaQ、iM、icQ ;
[0081]根據基于瞬時無功功率理論的ip-1q法，通過Cab。，變換，將所述配網負載三相電流的三相瞬時電流，轉變為瞬時有功電流分量和無功電流分量；
[0082]由于直流分量易于調節，通過低通濾波器，將所述瞬時有功電流分量和無功電流分量，轉變為有功直流分量和無功直流分量；
[0083]對諧波電流和無功電流進行補償選擇，選擇同時補償無功電流和諧波電流，斷開開關K2，無功直流分量為0，有功直流分量和無功直流分量通過Cab。，反變換，得到三相基波電流中的有功分量；
[0084]將所述配網負載三相電流減去所述三相基波電流中的有功分量，得到電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；
[0085]通過復合算法，將所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值和有功電流指令值，合成電力電子變壓器的復合電流指令值。
[0086]可選地，參見圖6，補償選擇包括:選擇同時補償無功電流和諧波電流，或只補償諧波電流，如果同時補償無功電流和諧波電流，則斷開K2開關，令進行Cab。，反變換無功直流分量為0，只有有功直流分量進行Cab。，反變換；如果只補償諧波電流，則開通開關K2，有功直流分量和無功直流分量都進行Cab。，反變換。
[0087]可選地,參見圖7,步驟S5具體包括:
[0088]將所述電力電子變壓器的復合電流指令值與電力電子變壓器輸出電流作差，得到
差值;
[0089]根據所述差值，通過PI控制，得到電力電子變壓器PWM控制信號；
[0090]根據所述電力電子變壓器PWM控制信號，通過PWM逆變器控制，得到電力電子變壓器的輸出電壓波形；
[0091]根據所述電力電子變壓器的輸出電壓波形，通過濾波電感，得到所述電力電子變壓器的輸出電流。
[0092]本發明實施例具有如下有益效果:
[0093]本發明提供的一種電力電子變壓器控制方法和系統，控制系統的電能質量調節?！缞A，通過對配電系統的電能質量調節，計算出電力電子變壓器的無功諧波電流指令值，補償配電網負載的無功電流并治理諧波電流，使電力電子變壓器本身就能實現電能質量調節，不用需要額外增加有源電力濾波器(APF)與靜止無功發生器(SVG)等電能質量調節裝置，并通過對電力電子變壓器的電能質量調節，消除了非線性負載的無功電流和諧波對配網的污染，以較低的成本提高配電系統穩定性及供電可靠性。
[0094]實施例2:
[0095]本發明實施例還提供了一種電力電子變壓器的控制系統，參見圖2，包括以下模塊:
[0096]功率控制模塊201，用于根據負荷功率預測值和傳統變壓器的輸出功率值，控制電力電子變壓器需要輸出的有功功率，從而確定并控制電力電子變壓器的有功電流指令值。
[0097]具體地，檢測并聯母線電壓和傳統變壓器的輸出電流，獲得傳統變壓器的輸出功率，預測負荷所需的有功功率利用P-Q算法得到電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值。
[0098]電能質量調節模塊202，用于確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值，根據所述有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值。
[0099]具體地，檢測配電負載電流，利用ip-1q法獲得配網中的無功及諧波電流，生成無功諧波電流指令值，利用復合算法合成電力電子變壓器的復合電流指令值；
[0100]電流環控制模塊203，用于根據所述復合電流指令值，確定電力電子變壓器的輸出電流，通過電流控制算法，控制電力電子變壓器的輸出電流跟隨所述復合電流指令值。
[0101]具體地，利用PI控制、PWM控制和濾波電感控制電力電子變壓器的輸出電流跟隨電力電子變壓器的電流指令值，達到系統穩定。
[0102]可選地，電能質量調節模塊包括:
[0103]配電負載三相電流檢測單元204，用于檢測配網負載三相電流；
[0104]瞬時電流分量轉換單元205，用于根據基于瞬時無功功率理論的ip-1q法，通過Cabc_pq變換，將所述配網負載三相電流的三相瞬時電流，轉變為瞬時有功電流分量和無功電流分量；
[0105]低通濾波單元206，用于通過低通濾波器，將所述三相的有功電流分量和無功電流分量，轉變為有功直流分量和無功直流分量；
[0106]反變換單元207，用于根據有功直流分量和無功直流分量，通過Cabe_M變換，對諧波電流和無功電流進行補償選擇，得到三相基波電流中的有功分量；
[0107]第一作差單元208，用于將所述配網負載三相電流減去所述三相基波電流中的有功分量，得到所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值；
[0108]復合算法單元209，用于通過復合算法，將所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值和有功電流指令值，合成電力電子變壓器的復合電流指令值。
[0109]可選地，所述反變換單元還包括:補償選擇子單元，用于選擇同時補償無功電流和諧波電流，或只補償諧波電流。
[0110]如果同時補償無功電流和諧波電流，則只有有功直流分量進行cabe_M反變換；如果只補償諧波電流，則有功直流分量和無功直流分量都進行Cab。，反變換。
[0111]本發明實施例具有如下有益效果:
[0112]本發明提供的一種電力電子變壓器控制方法和系統，控制系統的電能質量調節模±夾，通過對配電系統的電能質量調節，計算出電力電子變壓器的無功諧波電流指令值，補償配電網負載的無功電流并治理諧波電流，使電力電子變壓器本身就能實現電能質量調節，不用需要額外增加有源電力濾波器(APF)與靜止無功發生器(SVG)等電能質量調節裝置；本發明通過對電力電子變壓器的電能質量調節，消除了非線性負載的無功電流和諧波對配網的污染，以較低的成本提高配電系統穩定性及供電可靠性。
[0113]實施例3:
[0114]本發明實施例還提供了一種電力電子變壓器控制系統，參見圖3，包括以下模塊:
[0115]功率控制模塊301，用于檢測并聯母線電壓和傳統變壓器的輸出電流，獲得傳統變壓器的輸出功率，預測負荷所需的有功功率，利用P-Q算法得到電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值。
[0116]電能質量調節模塊302，用于檢測配電負載電流，利用ip-1q法獲得配網中的無功及諧波電流，生成無功諧波電流指令值，利用復合算法合成電力電子變壓器的復合電流指令值；
[0117]電流環控制模塊303，用于利用PI控制、PWM控制和濾波電感控制電力電子變壓器的輸出電流跟隨電力電子變壓器的電流指令值，達到系統穩定。
[0118]可選地，功率控制模塊包括:
[0119]傳統變壓器輸出功率檢測單元304，用于檢測并聯母線電壓，并檢測與所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，根據所述并聯母線電壓和所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，得出傳統變壓器的輸出功率，所述并聯母線為所述電力電子變壓器與所述傳統變壓器并聯的母線；所述傳統變壓器為不能對電能質量進行控制的變壓器；
[0120]負荷有功功率預測單元307，根據負荷曲線，預測負荷所需的有功功率，得出負荷所需有功功率的預測值，確定電力電子變壓器是否需要承擔一定的負荷；
[0121]P-Q算法單元305，用于根據所述傳統變壓器的輸出功率和所述預測值，利用P-Q算法計算并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率；
[0122]有功電流指令單元306:用于根據所述電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值；
[0123]可選地，電流環控制模塊包括:
[0124]第二作差單元308，用于將所述電力電子變壓器的復合電流指令值與電力電子變壓器輸出電流作差，得到差值；
[0125]PI控制調節單元309，用于根據所述差值，進行PI控制，得到電力電子變壓器PWM控制信號；
[0126]PWM控制單元310，用于根據所述電力電子變壓器PWM控制信號，進行PWM逆變器控制，得到電力電子變壓器的輸出電壓波形；
[0127]濾波電感單元311，用于根據所述電力電子變壓器的輸出電壓波形，通過濾波電感，得到所述電力電子變壓器的輸出電流。
[0128]本發明實施例具有如下有益效果:
[0129]本發明提供的一種電力電子變壓器控制方法和系統，采用電流環控制模塊，輸出可控的電壓和電流，提高供電可靠性；本發明通過對電力電子變壓器的電流環控制調節，消除了非線性負載的無功電流和諧波對配網的污染，以較低的成本提高配電系統穩定性及供電可靠性。
[0130]實施例4:
[0131]本發明實施例還提供了一種電力電子變壓器的控制系統，參見圖4，包括以下模塊:
[0132]功率控制模塊401，用于檢測并聯母線電壓和傳統變壓器的輸出電流，獲得傳統變壓器的輸出功率，預測負荷所需的有功功率，利用P-Q算法得到電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值。
[0133]電能質量調節模塊402，用于檢測配電負載電流，利用ip-1q法獲得配網中的無功及諧波電流，生成無功諧波電流指令值，利用復合算法合成電力電子變壓器的復合電流指令值；
[0134]電流環控制模塊403，用于利用PI控制、PWM控制和濾波電感控制電力電子變壓器的輸出電流跟隨電力電子變壓器的電流指令值，達到系統穩定。
[0135]可選地，參見圖8，所述電力電子變壓器的控制系統還包括:傳統變壓器和電力電子變壓器，所述電力電子變壓器的低壓側與傳統變壓器的低壓側并聯帶負載，所述電力電子變壓器和傳統變壓器的高壓側不一定是同一高壓線路。
[0136]可選地，所述電力電子變壓器采用模塊化H橋級聯型拓撲結構。
[0137]可選地，參見圖8，所述模塊化H橋級聯型拓撲結構包括:
[0138]輸入級、DAB和輸出級。所述輸入級采用多模塊化的H橋串聯電路，實現高功率因數整流，保證電壓電流同相位，降低傳輸損耗，其中，級聯多電平變流器降低了功率器件的電壓應力，有高等效開關頻率并有效減小了電流諧波畸變率和濾波電感體積；所述DAB采用DC/DC轉換電路，利用高頻變壓器實現降壓和電磁隔離，穩定低壓直流側電壓幅值；所述輸出級采用三相半橋可控逆變電路，輸出可控的電壓電流，補償配網無功電流，治理諧波電流。
[0139]本發明實施例具有如下有益效果:
[0140]本發明提供的一種電力電子變壓器控制方法和系統，電子電力變壓器與傳統變壓器并聯運行，增大系統容量，承擔配電網負荷,滿足配電網擴容需求；輸出級的三相半橋可控逆變電路，輸出可控的電壓和電流，提高供電可靠性；本發明通過，電子電力變壓器與傳統變壓器并聯運行避免諧波電流從傳統變壓器傳遞到系統高壓側，以較低的成本提高配電系統穩定性及供電可靠性。
[0141]需要說明的是:以上所述僅為本發明的較佳實施例，僅用于說明本發明的技術方案，并非用于限定本發明的保護范圍。凡在本發明的原則之內所有的任何修改、同等替換、改進等，均包含在本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種電力電子變壓器的控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: 51.確定電力電子變壓器的有功電流指令值； 52.確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值； 53.根據所述有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值； 54.檢測電力電子變壓器的輸出電流； 55.通過電流控制算法，控制所述電力電子變壓器的輸出電流跟隨所述復合電流指令值變化。
2.根據權利要求1所述電力電子變壓器的控制方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括: 檢測并聯母線電壓，并檢測與所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，根據所述并聯母線電壓和所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，得出傳統變壓器的輸出功率，所述并聯母線為所述電力電子變壓器與所述傳統變壓器并聯的母線；所述傳統變壓器為不能對電能質量進行控制的變壓器； 根據預測得到的負荷 曲線，得出負荷所需有功功率的預測值； 根據所述輸出功率和所述預測值，確定并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率； 根據所述電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值。
3.根據權利要求1所述電力電子變壓器的控制方法，其特征在于，所述步驟S2和S3具體包括: 檢測配網負載三相電流； 將所述配網負載三相電流的三相瞬時電流，轉變為瞬時有功電流分量和無功電流分量; 將所述瞬時有功電流分量和無功電流分量，轉變為有功直流分量和無功直流分量； 根據有功直流分量和無功直流分量，對諧波電流和無功電流進行補償選擇，得到三相基波電流中的有功分量； 將所述配網負載三相電流減去所述三相基波電流中的有功分量，得到電力電子變壓器的無功諧波電流指令值； 將所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值和有功電流指令值，合成電力電子變壓器的復合電流指令值。
4.根據權利要求3所述電力電子變壓器的控制方法，其特征在于，所述補償選擇包括:選擇同時補償無功電流和諧波電流，或只補償諧波電流。
5.根據權利要求1所述電力電子變壓器的控制方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括: 將所述電力電子變壓器的復合電流指令值與電力電子變壓器輸出電流作差，得到差值； 對所述差值進行電流閉環控制，得到電力電子變壓器PWM控制信號； 根據所述電力電子變壓器PWM控制信號，得到電力電子變壓器的輸出電壓波形； 根據所述電力電子變壓器的輸出電壓波形，通過濾波電感，得到所述電力電子變壓器的輸出電流。
6.—種電力電子變壓器的控制系統,其特征在于,包括以下模塊: 功率控制模塊，用于確定電力電子變壓器的有功電流指令值； 電能質量調節模塊，用于確定電力電子變壓器的無功諧波電流指令值，根據所述有功電流指令值和所述無功諧波電流指令值，確定電力電子變壓器的復合電流指令值； 電流環控制模塊，用于檢測電力電子變壓器的輸出電流，通過電流控制算法，控制所述電力電子變壓器的輸出電流跟隨所述復合電流指令值變化。
7.根據權利要求6所述電力電子變壓器的控制系統，其特征在于，所述功率控制模塊包括: 傳統變壓器輸出功率檢測單元，用于檢測并聯母線電壓，并檢測與所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，根據所述并聯母線電壓和所述電力電子變壓器并聯的傳統變壓器的電流，得出傳統變壓器的輸出功率，所述并聯母線為所述電力電子變壓器與所述傳統變壓器并聯的母線；所 述傳統變壓器為不能對電能質量進行控制的變壓器。 負荷有功功率預測單元，用于根據預測得到的負荷曲線，預測負荷所需的有功功率，得出負荷所需有功功率的預測值； P-Q算法單元，用于根據所述輸出功率和所述預測值，確定并控制電力電子變壓器需輸出的有功功率； 有功電流指令單元，用于根據所述電力電子變壓器需輸出的有功功率，獲得電力電子變壓器的有功電流指令值。
8.根據權利要求6所述電力電子變壓器的控制系統，其特征在于，所述電能質量調節模塊包括: 配電負載三相電流檢測單元，用于檢測配網負載三相電流； 瞬時電流分量轉換單元，用于將所述配網負載三相電流的三相瞬時電流，轉變為瞬時有功電流分量和無功電流分量； 低通濾波單元，用于將所述瞬時有功電流分量和無功電流分量，轉變為有功直流分量和無功直流分量； 反變換單元，用于根據有功直流分量和無功直流分量，對諧波電流和無功電流進行補償選擇，得到三相基波電流中的有功分量； 第一作差單元，用于將所述配網負載三相電流減去所述三相基波電流中的有功分量，得到所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值； 復合算法單元，用于將所述電力電子變壓器的無功諧波電流指令值和有功電流指令值，合成電力電子變壓器的復合電流指令值。
9.根據權利要求8所述電力電子變壓器的控制系統，其特征在于，所述反變換單元還包括: 補償選擇子單元，用于選擇同時補償無功電流和諧波電流，或只補償諧波電流。
10.根據權利要求6所述電力電子變壓器的控制系統，其特征在于，所述電流環控制模塊包括: 第二作差單元，用于將所述電力電子變壓器的復合電流指令值與電力電子變壓器輸出電流作差，得到差值；PI控制調節單元，用于對所述差值進行電流閉環控制，得到電力電子變壓器PWM控制信號; PWM控制單元，用于根據所述電力電子變壓器PWM控制信號，得到電力電子變壓器的輸出電壓波形； 濾波電感單元，用于根據所述電力電子變壓器的輸出電壓波形，通過濾波電感，得到所述電力電子變壓器的輸 出電流。
【文檔編號】H02J3/01GK103972894SQ201410176983
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月29日 優先權日:2014年4月29日
【發明者】周柯, 陳立, 趙堅, 奉斌, 帥智康, 楊晶晶, 許飛, 徐波, 吳麗芳, 歐世峰, 金慶忍, 楚紅波 申請人:廣西電網公司電力科學研究院, 湖南大學