一種基于dsp的磁控電抗器控制方法及系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電能質量穩定技術領域，尤其涉及一種基于DSP的磁控電抗器控制方 法及系統。
【背景技術】
[0002] 隨著我國工業的飛速發展，對電力的需求越來越大，同時對電力供應的要求也越 來越高，這就要求高效率、高質量的電力傳輸系統，智能電網應運而生。智能電網是以特高 壓電網為骨干網架，各級電網協調發展，具有信息化、自動化、互動化的特征，包含電力系統 的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節，覆蓋所有電壓等級，實現"電力流、信息流、 業務流"的高度一體化融合的現代電網，它具有電能和信息雙向流動特點，同時集分布式計 算和實時通信的優越性于一體。智能電網的核心在于電網中電力供應商與用戶之間的交 互。
[0003] 智能電網由很多部分組成，包括：智能變電站，智能配電網，智能電能表，智能交互 終端，智能調度，智能家電，智能用電樓宇，智能城市用電網，智能發電系統，新型儲能系統。 由此可見，智能電網的建設，勢必會帶來以下問題：
[0004] 1、現代工業、服務業和居民用電設備迅速增多，供電范圍不斷增大；
[0005] 2、城市電網中使用了大量的電纜線路，使線路對地電容增大并且形成很大的容性 電流，造成電網中線路末端電壓升高、線路損耗增加、供用電效率降低；
[0006] 3、家用電器和辦公設備（如彩電、變頻空調、計算機、通訊設備等）以及工業生產 中各種自動化生產線、自動控制系統、變頻調速設備、精密測量儀表設備等的廣泛應用，會 產生大量的諧波，因為這些設備內部都含有大量的整流逆變器件或裝置，如開關電源、變頻 器以及熒光燈等；
[0007] 4、電網和用電系統中其他非線性負荷、沖擊性負荷、干擾性負荷日益增加，也不斷 地影響電能質量。這些負荷在運行中，不僅會產生大量的無功功率，使功率因數降低。
[0008] 因此，在大電網條件下，改善電網的運行質量，提高電網的功率因數，減少線路損 耗，有效地減少無功對電網的污染，保證高質量的電力供應已經成為當前電力傳輸領域中 重要的技術焦點。其中，無功功率的平衡對提高電網的功率因數，改善電能質量是至關重要 的。磁閥式可控電抗器（Magnetic-ValveControllableReactor,MCR)，作為現代電力系統 中的新型無功補償裝置，綜合了傳統無功補償裝置的優點，其配合固定電容+可控電抗器 所形成的并聯補償器，滿足了電力系統中運行方式多變、負荷變化快的特點，實現平滑調節 無功功率，可靠性高，諧波小，是電力系統中動態無功補償的較好選擇。
[0009]目前，磁控電抗器的控制系統大多是存在著控制速度慢，精度不高、響應速度和超 調量無法兼顧等缺點，制約了MCR優良性能的應用。因此為了在提高響應速度的同時，減小 超調和穩態誤差，需要設計更加先進用于控制磁控電抗器的控制系統及控制方法。
【發明內容】
[0010] 本發明的目的在于提供一種基于DSP的磁控電抗器控制方法及系統，優化控制系 統性能，提高響應速度，增強穩定性和抗干擾能力。
[0011] 為解決上述問題，本發明提出一種基于DSP的磁控電抗器控制方法，包括：
[0012] 實時采集電力系統輸入的電力信號以及磁控電抗器輸出側的電力信號，所述電力 系統輸入的電力信號作為輸入信號，所述磁控電抗器輸出側輸出的電力信號作為反饋信 號；
[0013] 對所述輸入信號和所述反饋信號進行信號調理，同時對所述輸入信號進行同步處 理得到與所述輸入信號同步的同步信號，輸入信號、反饋信號以及同步信號一并送入DSP;
[0014] DSP以同步信號為基準，根據瞬時無功算法和有理插值法對所述輸入信號和輸出 電力信號計算，獲得當前時刻所要輸出的無功補償控制量；
[0015] DSP根據所述反饋信號對所述無功補償控制量進行模糊滑模控制調節；
[0016] 所述DSP以同步信號為基準，根據模糊滑模控制調節后的無功補償控制量產生當 前時刻所要輸出的PWM控制信號；
[0017] 晶閘管根據所述PWM控制信號進行導通角變換，以控制磁控電抗器對電力系統的 輸入進行無功補償。
[0018] 進一步的，對所述輸入信號和所述反饋信號進行信號調理的步驟包括：
[0019] 對所述輸入信號中的電壓信號進行同步處理，生成所述同步信號并送入DSP;
[0020] 對所述輸入信號進行放大、電平提升以及濾波，并送入DSP。
[0021] 進一步的，所述DSP在獲得當前時刻所要輸出的無功補償控制量之前，還包括：
[0022] 將接收的所述輸入信號和所述反饋信號轉換為數字信號；
[0023] 根據瞬時無功算法對所述輸入信號和所述反饋信號計算，獲得所述電力系統輸入 的電力學參數，所述電力學參數包括有功功率、無功功率和功率因數中的至少一種；
[0024] 比較所述電力學參數與預設的電力學參數閾值的大小，來判斷是否需要對所述電 力系統進行無功補償。
[0025] 進一步的，所DSP根據所述反饋信號對所述無功補償控制量進行模糊滑模控制調 節的步驟包括：
[0026] 根據所述無功補償控制量的無功電流指令值Iq*、以及所述反饋信號的無功電流 反饋值Iq，獲得的電流誤差Xl及電流誤差xi的導數x2:
[0027]
【主權項】
1. 一種基于DSP的磁控電抗器控制方法，其特征在于，包括： 實時采集電力系統輸入的電力信號以及磁控電抗器輸出側的電力信號，所述電力系統 輸入的電力信號作為輸入信號，所述磁控電抗器輸出側輸出的電力信號作為反饋信號； 對所述輸入信號和所述反饋信號進行信號調理，同時對所述輸入信號進行同步處理得 到與所述輸入信號同步的同步信號，輸入信號、反饋信號以及同步信號一并送入DSP ; DSP以同步信號為基準，根據瞬時無功算法和有理插值法對所述輸入信號和輸出電力 信號計算，獲得當前時刻所要輸出的無功補償控制量； DSP根據所述反饋信號對所述無功補償控制量進行模糊滑模控制調節； 所述DSP以同步信號為基準，根據模糊滑模控制調節后的無功補償控制量產生當前時 刻所要輸出的PWM控制信號； 晶閘管根據所述PWM控制信號進行導通角變換，以控制磁控電抗器對電力系統的輸入 進行無功補償。
2. 如權利要求1所述的基于DSP的磁控電抗器控制方法，其特征在于，對所述輸入信號 和所述反饋信號進行信號調理的步驟包括： 對所述輸入信號中的電壓信號進行同步處理，生成所述同步信號并送入DSP ; 對所述輸入信號進行放大、電平提升以及濾波，并送入DSP。
3. 如權利要求1所述的基于DSP的磁控電抗器控制方法，其特征在于，所述DSP在獲得 當前時刻所要輸出的無功補償控制量之前，還包括： 將接收的所述輸入信號和所述反