1.一種基于統一電能質量調節器的電網電能質量控制系統,其特征在于,包括:
串聯于電網和負載之間的模塊化多電平換流器即串聯MMC;
與負載并聯的模塊化多電平換流器即并聯MMC;
控制電路:根據電網側電壓、電流信號和負載側電壓、電流信號,分別通過串聯MMC和并聯MMC補償控制電網側引起的電壓質量問題和負載側引起的電流質量問題;
串聯MMC、并聯MMC共用直流環節,形成基于MMC的統一電能質量調節器UPQC拓撲結構,串聯MMC、并聯MMC分別通過變壓器連接至電網側和負載側,控制電路包括串聯側控制器、并聯側控制器,分別連接串聯MMC、并聯MMC。
2.一種采用權利要求1所述系統的電網電能質量控制方法,其特征在于,包括:
步驟1、利用基爾霍夫電壓定律、電流定律分析串聯MMC、并聯MMC的各相上下橋臂與直流側組成的回路,得到abc靜止坐標系下的MMC模型,利用Park變換矩陣將abc靜止坐標系下的模型進行變換,得到dq旋轉坐標系下的微分方程矩陣模型;
步驟2、采用小信號分析的方法,將dq旋轉坐標系下的微分方程矩陣模型中的電氣量用小信號表示,獲得MMC在dq旋轉坐標系下的串聯MMC、并聯MMC的小信號模型;
步驟3、并聯側控制器利用并聯MMC輸出補償電流和穩定直流側電壓;
步驟4、串聯側控制器利用串聯MMC輸出補償電壓。
3.根據權利要求2所述的電網電能質量控制方法,其特征在于,所述步驟3包括:
步驟3-1、串聯MMC、并聯MMC所形成的基于MMC的統一電能質量調節器UPQC拓撲結構中,并聯側控制策略采用雙環控制,電壓外環采用PI控制來維持直流側電壓,電流內環采用前饋解耦控制對并聯MMC網側電流的d軸分量、q軸分量進行解耦控制;
步驟3-2、將負載電流與基波正序有功電流的差值作為電流補償量注入電網;
步驟3-3、電流內環控制過程中在負載電流發生畸變和不平衡時,基波正序電流分量采用PI調節器實現無靜差控制,其它電流分量采用準PR調節器實現無靜差控制。
4.根據權利要求2所述的電網電能質量控制方法,其特征在于,所述步驟4包括:
步驟4-1、串聯MMC、并聯MMC所形成的基于MMC的統一電能質量調節器UPQC拓撲結構中,串聯側控制策略采用雙環控制,電壓外環采用PI控制獲得電流內環的參考指令值,電流內環采用前饋解耦控制對串聯MMC網側電流的d軸分量、q軸分量進行解耦控制;
步驟4-2、將電網電壓與負載電壓參考值的差值作為電壓補償量注入電網;
步驟4-3、在電網電壓發生畸變和不平衡時,電流內環的基波正序電壓分量采用PI調節器實現無靜差控制,其它電壓分量采用準PR調節器實現無靜差控制。