【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电能质量分析与控制，涉及一种无级电压调节器。
技术介绍
1、随着科学技术的发展和生产自动化、数字化、集成化程度的不断提高,大量与连续性生产过程相关的敏感负荷对电能质量的要求越来越高。以往并不造成重大威胁的电压质量问题,已经直接或间接影响这些敏感用户的生产和经济效益。目前国内针外对电压暂降、短路电流限制等问题采用的调节器的成本较高，提高用电负荷功率因数、抑制谐波电流、提高负荷三相平衡的能力较差。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的问题提出一种无级电压调节器，目的在于克服现有调节器成本高的缺陷。
2、本专利技术是这样实现的：
3、一种无级电压调节器，其特征在于，包括：
4、lcl输入滤波器，其包括两段电感l1和l2，两段电感l1和l2中间连接滤波电容c1，滤波电容c1是三相星型接线，电感l1的输入端用于连接低压电网的火线；
5、并联变流器，其输入端u1、v1和w1与所述lcl输入滤波器中电感l2的输出端连接，并联变流器包括由6个功率模块t11、t21、t31、t12、t22和t32构成的三相全桥pwm变流电路；并联变流器实现对用电负荷电流质量的综合补偿；
6、直流母线，其由2个容值一致的铝电解电容c2和c3串联而成，起到直流平波作用，同时通过电容c2、c3中点与低压电网的零线n相连实现对负荷零序电流的补偿；并联变流器中t11、t21、t31集电极连接到一起构成直流母线正极，并联变流器中t12、t22、
7、串联变流器，其输入端与所述直流母线连接，与所述并联变流器结构一致，用于对低压电网电压质量的综合补偿；串联变流器中t41、t51、t61集电极连接到一起连接到直流母线正极，串联变流器中t42、t52、t62发射极连接到一起连接到直流母线的负极；
8、lc输出滤波器，其输入端与串联变流器的输出端连接，用于对串联变流器输出电压的高次谐波抑制；
9、调谐滤波器，其输入端连接lc输出滤波器的输出端，当串联变流器采用较高频率的pwm调制时，桥臂支路的死区设置会在串联电压回路引入低次谐波，通过附加的调谐滤波器可以将调谐频率设定为要抑制的低次谐波频率；
10、串联注入变压器，其输入端具有三个星型连接的绕组构成星型绕组，星型绕组的输入端连接lc输出滤波器的输出端，星型绕组的中性点连接调谐滤波器的输出端，串联注入变压器的输出端用于与低压电网的火线连接。
11、并联变流器中的每个功率模块由一个igbt功率器件和一个反向并联的续流二极管构成。
12、并联变流器的控制方法包括以下步骤：
13、输入直流母线实测电压udc通过低通滤波器滤除干扰信号得到平直段直流量；
14、输入直流母线给定电压udc*与滤波后的直流母线实测电压udc的值相减得到直流电压偏差，通过pi控制器得到维持直流母线电压需要吸收的有功电流矢量；
15、检测检测用电负荷的三相电流，通过abc/dq变换得到三相负荷电流的d轴和q轴分量i1d和i1q，其中分量i1d对应负荷电流中的有功分量，分量i1q对应负荷电流中的无功分量；
16、分量i1d通过低通滤波器lpf后得到基波有功d轴分量id，分量i1q通过低通滤波器lpf后得到基波无功q轴分量iq；
17、分量i1d与维持直流母线电压的有功电流矢量相加得到并联变流器的有功电流指令i1dref；
18、分量i 1q直接成为无功电流指令i 1qref；
19、有功电流指令i1dref与基波有功d轴分量id相减得到有功补偿量，无功电流指令i1qref与基波无功q轴分量iq相减得到无功、不平衡和谐波电流补偿量，两者通过pi控制器转换了d轴和q轴的电压指令，再通过dq/abc变换得到并联变流器的三相调制电压指令ua2，ub2和uc2；
20、经过正弦波脉宽调制spwm得到控制脉冲序列以控制并联变流器输出对应波形。
21、串联变流器的控制方法包括以下步骤：
22、输入测量的低压电网三相电压uad、ubd和ucd，通过abc/dq变换得到d轴和q轴分量ud和uq；
23、分量ud和uq分别和额定基波电压udref和uqref相减，得到低压电网三相电压的偏差、谐波和不平衡值，再通过低通滤波器lpf滤除噪声得到串联变流器的补偿电压指令，然后通过dq/abc变换得到串联变流器的三相调制电压指令ua2，ub2和uc2，送入正弦波脉宽调制电路spwm得到串联变流器的电压脉冲信号。
24、串联变流器的输出端为u2、v2、w2，分别连接到lc输出滤波器的串联电感l3的输入端，l3的输出端连接滤波电容c4，滤波电容c4按星型连接，l3和c4与r1的串联支路构成输出低通无源滤波器，其中r1是阻尼电阻，吸收串联变流器输出的谐波谐振能量，实现对串联变流器输出电压的高次谐波抑制。
25、lc输出滤波器的输出端连接调谐滤波器的输入端和串联注入变压器的变流器侧输入端。
26、本专利技术所提供的一种无级电压调节器，在实现多功能无极调压的同时，还实现了成本低廉的经济设计方案，并联和串联变流器采用结构完全一致的三相三桥臂电路便于模块化设计，采用背靠背共用直流母线方案，可以提供多端能量接入和互济运行，显著提升适应性、兼容性和拓展性。
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1.一种无级电压调节器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无级电压调节器，其特征在于，并联变流器中的每个功率模块由一个IGBT功率器件和一个反向并联的续流二极管构成。
3.根据权利要求2所述的一种无级电压调节器，其特征在于，并联变流器的控制方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种无级电压调节器，其特征在于，串联变流器的控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种无级电压调节器，其特征在于，串联变流器的输出端为U2、V2、W2，分别连接到LC输出滤波器的串联电感L3的输入端，L3的输出端连接滤波电容C4，滤波电容C4按星型连接，L3和C4与R1的串联支路构成输出低通无源滤波器，其中R1是阻尼电阻，吸收串联变流器输出的谐波谐振能量，实现对串联变流器输出电压的高次谐波抑制。
6.根据权利要求1所述的一种无级电压调节器，其特征在于，LC输出滤波器的输出端连接调谐滤波器的输入端和串联注入变压器的变流器侧输入端。
【技术特征摘要】
1.一种无级电压调节器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种无级电压调节器，其特征在于，并联变流器中的每个功率模块由一个igbt功率器件和一个反向并联的续流二极管构成。
3.根据权利要求2所述的一种无级电压调节器，其特征在于，并联变流器的控制方法包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种无级电压调节器，其特征在于，串联变流器的控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的一种无级电压调...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪科，苏毅方，孙翔，陆诚，童力，王子凌，马文皓，楼平，仲赞，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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