申请/专利权人：国网陕西省电力公司电力科学研究院;西安交通大学

申请日：2020-12-04

公开（公告）日：2023-03-21

公开（公告）号：CN112583019B

主分类号：H02J3/12

分类号：H02J3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.21#授权;2021.04.16#实质审查的生效;2021.03.30#公开

摘要：本发明公开了一种混合式配电变压器容错母线电压控制系统、装置和方法，该方法在并联补偿器发生故障的时候，通过切除并联补偿器的驱动信号和双向晶闸开关，切换到串联补偿器控制容错母线电压，该方法通过串联补偿器实现了对直流母线电压的控制，保持母线电压的稳定，进而可以继续保证二次侧的三相电压维持恒定幅值正弦。

主权项：1.一种混合式配电变压器容错母线电压控制方法，其特征在于，步骤1，将差值一转换为输入参考电压，所述差值一为直流母线电压和直流母线电压参考值之间的差值；具体的过程为：将直流母线电压值与母线电压参考值的差值作为串联补偿器外环控制的输入，通过PI控制器得到二次侧电压的相角的偏差△θ，将二次侧电压的相角的偏差与平衡点相角θ0相加后得到期望的二次侧电压的相角θ，将二次侧额定电压分别与相角θ的余弦值和正弦值相乘，最终得到期望的电压内环控制的两个参考电压：二次侧d轴电压参考值和二次侧q轴电压参考值，作为电压内环控制器的输入；步骤2，将输入的两个参考电压转换为二次侧电压值，具体的步骤为：1将二次侧d轴电压当前值与二次侧d轴电压参考值的差值作为d轴电压内环控制的输入，通过PI控制器得到期望的串联补偿器的d轴输出电压，减去一次侧d轴电流的积分与电感Lt和五次侧与四次侧的匝数比的乘积，再加上一次侧q轴电流与电感Lt和角频率、五次侧与四次侧的匝数比的乘积，取相反值后与电网d轴电压相加再与二次侧与一次侧的匝数比相乘得到d轴电压内环控制器的输出电压，该电压为二次侧d轴电压值，电感Lt为串联补偿器的输入电感；2将二次侧q轴电压当前值与二次侧q轴电压参考值的差值作为q轴电压内环控制的输入，通过PI控制器得到期望的串联补偿器的q轴输出电压，减去一次侧q轴电流的积分与电感Lt和五次侧与四次侧的匝数比的乘积，再加上一次侧q轴电流与电感Lt和角频率、五次侧与四次侧的匝数比的乘积，取相反值后与电网q轴电压相加再与二次侧与一次侧的匝数比相乘得到q轴电压内环控制器的输出电压，该电压为二次侧q轴电压值；步骤3，根据直流母线状态方程将二次侧电压值转换为直流母线电压；混合式配电变压器对二次侧d轴电压值和二次侧d轴电压值进行变换的过程如公式2所示：通过在平衡点进行线性化处理使得式2满足式3的条件，此时两个输入电压对应输出的UD为直流母线电压；并联补偿器故障情况下直流母线电压的状态方程如1式所示： 在平衡点附近做线性化处理，如2式所示： 其中平衡点满足3式所示条件：K21usdi2d+usqi2q＝u2mi2dcosθ0+i2qsinθ03其中，K21为二次侧与一次侧的匝数比，usd和usq分别为电网d轴电压和电网q轴电压，i2d和i2q分别为二次侧d轴电流值和q轴电流值，u2d和u2q分别为二次侧d轴电压值和二次侧q轴电压值；t为时间；步骤4，将直流母线电压返回至步骤1，作为串联补偿器的外环控制输入，不断重复步骤1-步骤4，形成容错母线电压的实时闭环控制。

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