一种电力电子系统协同控制方法

摘要

本发明公开了一种电力电子系统协同控制方法，通过在串联型有源电力滤波器的耦合变压器原边并联一个比较大的限流电感，并通过其协同控制方法，在正常工作时使串联型有源电力滤波器补偿谐波电压，在负载侧出现短路故障时串联型有源电力滤波器主电路退出运行，耦合变压器副边呈现高阻抗，从而通过并联的限流电感限流；此系统不仅具有串联型有源电力滤波器补偿谐波电压的功能，同时还具有限流功能，有效的提高电网的供电可靠性和电网电能质量，经济效益和环保效益显著。本发明的方法解决了电网中的各种电能质量问题，为有效解决电网短路电流限制及电能质量问题提供理论和技术基础。

主权项

1.一种电力电子系统协同控制方法，包括电力电子系统，电力电子系统包括三相电网、与三相电网连接的负载、串联型有源电力滤波器、控制系统，控制系统包括短路电流检测电路、驱动电路、电压跟踪控制电路和谐波电压检测电路，串联型有源电力滤波器包括主电路和耦合变压器，主电路包括三个并联的开关臂和三个电感，开关臂由两个串联的开关管组成，三个电感分别并联接入三个开关臂的两开关管之间，主电路与耦合变压器副边之间接有开关管，耦合变压器原边并联有限流电感，限流电感接入三相电网；短路电流检测电路与第一驱动电路连接，第一驱动电路驱动主电路与耦合变压器之间的开关管，谐波电压检测电路、电压跟踪控制电路、第二驱动电路依次连接，第二驱动电路驱动串联型有源电力滤波器的主电路中的开关管，其特征在于，该方法为：（1）检测三相电网侧电流、、，负载电压、、和负载侧电流、、；（2）根据检测到的负载侧电流值、、，短路电流检测电路判断负载侧是否出现短路故障，并输出相应的开关信号；如果负载侧出现短路，短路电流检测电路输出低电平，即为0，则第一驱动电路使主电路与耦合变压器副边之间的开关管全部断开，同时第二驱动电路使串联型有源电力滤波器主电路的开关管全部关断，串联型有源电力滤波器完全退出运行；如果负载侧出现短路故障，短路电流检测电路输出高电平，即为1，则第一驱动电路使主电路与耦合变压器副边之间的开关管全部导通，第二驱动电路使串联型有源电力滤波器工作在谐波补偿状态，串联型有源电力滤波器投入运行，进入（3）；（3）采用基于瞬时无功理论的,方法检测谐波电压，将信号、、作为被检测信号，经谐波检测电路后得到指令信号、、；其中、、为负载电压，K为开环放大倍数；（4）采用三角波比较方式，指令信号、、经过电压跟踪控制电路后得到串联型有源电力滤波器主电路开关管的PWM控制信号，控制串联型有源电力滤波器主电路工作。