申请/专利权人：国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院;东北电力大学;国家电网有限公司

申请日：2024-03-25

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN118249364A

主分类号：H02J3/18

分类号：H02J3/18;H02M7/5387;H02M7/5395;H02J13/00

优先权：

专利状态码：在审-公开

法律状态：2024.06.25#公开

摘要：一种考虑风场功率变化的级联H桥SVG电容在线监测方法，属于电力系统无功补偿技术领域。本发明的目的是利用级联H桥SVG阀侧电压数据，结合载波移相正弦脉宽调制方法提供的对应子模块投切动作信息的考虑风场功率变化的级联H桥SVG电容在线监测方法。本发明利用CPS‑SPWM调制方法获得的控制脉冲信号判断发生投切动作的子模块位置信息，并结合阀侧电压互感器PTA’、PTB’、PTC’采集的ucA,B,C构建电容电压反演算法获取每相链内子模块电容电压，依据能量守恒定理，构建电容估计算法，对级联H桥电路中所有电容进行电容值监测。本发明可用于电容寿命实时预测，为级联H桥SVG维护提供技术支持，具有工程实用价值。

主权项：1.一种考虑风场功率变化的级联H桥SVG电容在线监测方法，其特征在于：其步骤是：S1、利用PTA’、PTB’、PTC’采集ucA，B，C；控制器在采样间隔Tsi处于空闲状态，在采样时间Ts内计算第j相阀侧输出电压的变化值Ducj；在t时刻，Ducj＝|ucjt+1-ucjt|，同时，依据CPS-SPWM调制方法检测第j相子模块的控制脉冲信号，用于判断子模块是否发生投切动作；当确认第j相第k个子模块发生投切动作时，Ducj即为第j相第k个子模块的电容电压udc_jk，其中，ucjt为第j相第k个子模块发生投切动作前的阀侧输出电压，ucjt+1为该子模块发生投切动作后的阀侧输出电压；S2、依据电容的物理定义得到第j相第k个子模块电容对应的微分方程依据能量守恒定理可得微分方程其中，Ejkt0为t0时刻储存在第j相第k个子模块电容中的能量，Uac_jk是uac_jk的幅值，Icj是icj的幅值，uac_jk的初相角为假设icj为纯无功性质，则uac_jk与icj的夹角icj是感性则符号取“+”，icj是容性则符号取“-”，调制比M范围0.5～1，因此，SVG第j相第k个子模块的电容电压表达式为： 将Uac_jk改写为Uac_jk＝MUdc_jk-ΔUjk，其中，ΔUjk＝DVd+KVs，D，K分别表示第j相第k个子模块中二级管和开关管导通的数量，Vd，Vs分别为二极管和开关管的导通压降，Udc_jk表示第j相第k个子模块电容电压直流分量，结合公式1可进一步推导t时刻第j相第k个子模块的电容值为： 构建电容电压均值：设置一个窗宽为电容电压纹波周期0.01s的滑动窗口，移动步长取0.005～0.01s，当滑窗移动到t时刻，将t～t+0.01时段内窗口中的udc_jk求取均值替代窗口中的数据点，udc_jk.max和udc_jk.min分别表示滑窗移动t时刻udc_jk的最大值和最小值，滑窗依次滑动到udc_jk数据序列的末尾，获得剔除二倍频纹波的udc_jk；依据式2构建电容估计算法，计算C_jk；S3、启动电容估计值误差检测和消除首先，确定零点附近奇异区间的合理范围，在零轴附近，计算u2阶梯宽度＝Tsi+Ts，考虑到Ts是时变量，故u2阶梯宽度≤Tsi+Ts_max，Ts_max为Ts的最大值；而后，在[t-Tsi+Ts_max,t+Tsi+Ts_max]区间内，采用前段电容估计值的历史数据进行优化，而不采用根据公式2获得的错误数据，最终获得正确的C_jk。

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权利要求：

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