一种智能柔性谐波补偿方法.pdf

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1、一种智能柔性谐波补偿方法欧阳慧平AnIntelligentFlexibleMethodforHarmonicCompensation改阳葛平(江西工业工程职业技术学院，江西萍乡337055)摘要：针对配电电网电压水平低和电能质量差的现状，以谐波补偿装置为对象，研究了其在三相四线制配电电网中的应用。以数字处理芯片(DSP)和微控制芯片为核心，在瞬时无功功率理论的基础上，详细分析了谐波电流检测方法，提出了基于空间矢量法的PWM脉冲产生方法。仿真研究结果表明，智能柔性方法能对电网谐波进行有效抑制，验证了设计方案的正确性和

2、可行性。关键词：非线性谐波电流检测谐波补偿脉冲信号控制系统中圈分类号：TM714．3文献标志码：AAbstract：Aimingatthecurrentstatusofpowerdistributiongrid，e．g．，voltagefluctuationandpoorpowerquality-withharmoniccompensa·tiondevice8．8theobject-itsapplicationinthree—phasefour—wirepowerdistributiongridhasbeenres

3、earched．Onthebasisofinstantaneousre·activepowertheory。thedetectionmethodofharmomccurrentisanalyzedindetail；withdigitalprocessingchipandmicrocontrolchip∞thekernel。andbasedonspacevectortechnologythegenerationmethodofPWMpulseisproposed．TheI℃sIdtofsimulationresear

4、chindicatesthattheintelligentflexiblemethodeffectivelysuppressestheharmoniconthe面dandverifiesthecorrectnessandfeasibilityofthedesignstrategy．Keywords：NonlinearityHarmoniccurrentdetectionHarmoniccompensationPulsesignalControlsystem0引言近年来，电力电子装置的应用日益广泛，导致电网电压严重畸

5、变，由此产生的大量谐波电流对负荷和供电质量造成了严重影响⋯。由于三相四线制配电网中存在大量单相非线性负载，使得电网电流中含有大量的谐波成分，特别是各相零序谐波电流在中性线上的累积，大大超过了电气过程的设计标准。这样在三相负荷不平衡的情况下，因零线断线造成负荷中性点电压位移会导致其中某一相或两相的相电压升高，造成照明和家用电器因过电压烧毁。因此，必须对电网的监测与故障诊断。装置主电路结构如图1所示。图1装置主电路结构Fig．1Maincircuitstructureofthedevice谐波，特别是中线谐波电流进行治

6、理。l谐波补偿装置主电路2控制系统算法谐波补偿装置主要包括主电路、控制电路、驱动电路和保护电路等旧】。主电路主要由逆变器、2个直流电容和连接电抗器组成，其中逆变器采用6只大容量高开关频率的全控型IGBT器件通过桥式连接而成。控制电路以DSP为控制核心，核心算法采用基于瞬时无功理论计算补偿电流。驱动和保护电路主要确保IGBT的安全工作、逆变器的可靠切换以及装置的状态修改稿收到日期：2010—05一15。作者欧阳慧平，男，1971年生，1995年毕业于安徽理工大学工业电气自动化系，荻硕士学位，副教授；主要从事电力系统自

7、动化控制方法的研究。《自动化仪表》第3l卷第12期2010年12月装置核心算法采用基于瞬时无功理论计算检测谐波电流∞]。控制系统首先根据目标补偿电流和控制算法运算产生目标输出电压，然后运用空间矢量法产生PWM脉冲信号。补偿电流的产生实质上是通过逆变器的输出电压来实现的，即将逆变器输出电压与电网电压相减得到的电压矢量加在连接电抗器两端来产生补偿电流。2．1谐波电流检测方法在=三相四线制电路中，系统三相电流一般包含基波零序电流、基波正序电流、基波负序电流和各高次谐波电流；而根据瞬时功率理论的d-q检测法只适用于21一种

8、智能柔性谐波补偿方法欧阳慧平三相三线制系统。因此，必须先将基波零序电流从系统电流中分离，将分离后的三相电流经过pak变换(C审)和d-q变换(C如)得到i。、i。，再经过低通滤波器(LPF)滤波得到i。、iq的直流分量i小i。，其中屯、i。由基波正序分量i一、i”i矿产生。因此，由i。、i。即可计算出i小i¨0，进而计算出负序分量和谐波分量‘2。1。最后，将