一种交流输电电路及其控制方法、装置与流程

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种交流输电电路及其控制方法、装置。

背景技术：

1、新型半导体材料的不断问世推动着电力电子技术迅猛发展，进而催生了高性能电流控制技术。电力电子装置为基础实现传统变压器、交流调压器、电抗器等大型设备的功能，将会推动现代电网朝着可控性更高的智慧电网发展。

2、传统电感在制作完成后，其电感值也随之确定，无法进行有效的无级调节，对于设置大电感的输电电路，电感本体的重量较大且占用空间较大，线圈和铁芯的成本较高，而对于设置小电感的输电电路，使用场景较为单一，不能满足不同工况的应用需求。

技术实现思路

1、本发明提供了一种交流输电电路及其控制方法、装置，以解决电路中的电感固定无法调节的问题。

2、根据本发明的一方面，提供了一种交流输电电路的控制方法，所述交流输电电路包括逆变电路和第一电感，所述逆变电路接收直流电压信号和pwm控制信号，且所述逆变电路的交流输出端通过所述第一电感与外部负载电路电连接，包括：

3、获取所述逆变电路输出至第一电感的第一输出电流；

4、获取所述外部负载电路的负载电压和等效电感；

5、获取基波的电感控制系数和各次谐波的电感控制系数；

6、根据所述负载电压、所述等效电感和各所述电感控制系数确定目标参考电流；

7、根据所述目标参考电流和所述第一输出电流调节所述pwm控制信号。

8、可选的，根据所述负载电压、所述等效电感和各所述电感控制系数确定目标参考电流，包括：

9、根据所述负载电压和所述等效电感，确定所述外部负载电路的负载电流；

10、根据所述负载电流和各所述电感控制系数确定目标参考电流。

11、可选的，根据所述负载电压和所述等效电感确定所述外部负载电路的负载电流，包括：

12、基于第一公式，根据所述负载电压和所述等效电感确定所述外部负载电路的负载电流；

13、所述第一公式为：

14、其中，ig为所述负载电流，ut(1)为所述负载电压的基波电压，ut(2)为所述负载电压的二次谐波电压，ut(n)为所述负载电压的n次谐波电压，lvir为所述等效电感；

15、n≥2且n为整数。

16、可选的，根据所述负载电流和各所述电感控制系数确定目标参考电流，包括：

17、基于第二公式，根据所述负载电流和各所述电感控制系数确定目标参考电流；

18、所述第二公式为：

19、其中，iref为所述目标参考电流，ig(1)为所述负载电流的基波电流，ig(x)为所述负载电流的x次谐波电流，α1为基波电流的电感控制系数，αx为x次谐波电流的电感控制系数；

20、2≤x≤n，n≥2，且x、n均为整数。

21、可选的，在各所述电感控制系数中，存在至少一个所述电感控制系数为正数。

22、可选的，在各所述电感控制系数中，存在至少一个所述电感控制系数为负数。

23、根据本发明的另一方面，提供了一种交流输电电路的控制装置，所述交流输电电路包括逆变电路和第一电感，所述逆变电路接收直流电压信号和pwm控制信号，且所述逆变电路的交流输出端通过所述第一电感与外部负载电路电连接，包括：

24、第一输出电流获取模块，用于获取所述逆变电路输出至第一电感的第一输出电流；

25、电压电感获取模块，用于获取所述外部负载电路的负载电压和等效电感；

26、电感控制系数获取模块，用于获取基波的电感控制系数和各次谐波的电感控制系数；

27、目标参考电流确定模块，用于根据所述负载电压、所述等效电感和各所述电感控制系数确定目标参考电流；

28、pwm控制信号调节模块，用于根据所述目标参考电流和所述第一输出电流调节所述pwm控制信号。

29、根据本发明的另一方面，提供了一种交流输电电路，包括：逆变电路、第一电感和控制器；

30、所述逆变电路接收直流电压信号和pwm控制信号，且所述逆变电路的交流输出端通过所述第一电感与外部负载电路电连接；

31、所述控制器与所述逆变电路电连接，且所述控制器用于执行上述的交流输电电路的控制方法。

32、可选的，所述交流输电电路还包括：整流电路；

33、所述整流电路电连接于交流供电电源与所述逆变电路之间；

34、所述整流电路用于将所述交流供电电源提供的交流电压信号整流为直流电压信号，并将所述直流电压信号输出至所述逆变电路。

35、可选的，所述交流输电电路还包括：基波检测模块和谐波检测模块；

36、所述基波检测模块和所述谐波检测模块均电连接于所述外部负载电路和所述控制器之间；

37、所述基波检测模块用于检测所述负载电压的基波电压，并将所述基波电压传输至所述控制器；

38、所述谐波检测模块用于检测所述负载电压的谐波电压，并将所述谐波电压传输至所述控制器。

39、本发明实施例提供的交流输电电路的控制方法，获取逆变电路输出至第一电感的第一输出电流，以对逆变电路输出的电流信号进行跟踪，并且获取外部负载电路的负载电压和等效电感，根据用电需求获取基波的电感控制系数和各次谐波的电感控制系数，则可根据负载电压、等效电感和各电感控制系数确定目标参考电流，从而可根据目标参考电流和第一输出电流调节pwm控制信号，能够通过电感控制系数调节基波各次谐波对应的电感值，对不同频率的信号呈现的电感值不同，能够调节各次谐波电流的谐振强度，可应用于谐波滤除、潮流调节、无功补偿、线路限流等多个领域，在柔性输电技术中发展前景巨大，使得交流输电电路提供的电流信号符合用电需求，能够通过对电感值的无级调节实现对特定谐波的滤波或取电。。

40、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种交流输电电路的控制方法，所述交流输电电路包括逆变电路和第一电感，所述逆变电路接收直流电压信号和pwm控制信号，且所述逆变电路的交流输出端通过所述第一电感与外部负载电路电连接，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的交流输电电路的控制方法，其特征在于，根据所述负载电压、所述等效电感和各所述电感控制系数确定目标参考电流，包括：

3.根据权利要求2所述的交流输电电路的控制方法，其特征在于，根据所述负载电压和所述等效电感确定所述外部负载电路的负载电流，包括：

4.根据权利要求2所述的交流输电电路的控制方法，其特征在于，根据所述负载电流和各所述电感控制系数确定目标参考电流，包括：

5.根据权利要求1所述的交流输电电路的控制方法，其特征在于，在各所述电感控制系数中，存在至少一个所述电感控制系数为正数。

6.根据权利要求1所述的交流输电电路的控制方法，其特征在于，在各所述电感控制系数中，存在至少一个所述电感控制系数为负数。

7.一种交流输电电路的控制装置，所述交流输电电路包括逆变电路和第一电感，所述逆变电路接收直流电压信号和pwm控制信号，且所述逆变电路的交流输出端通过所述第一电感与外部负载电路电连接，其特征在于，包括：

8.一种交流输电电路，其特征在于，包括：逆变电路、第一电感和控制器；

9.根据权利要求8所述的交流输电电路，其特征在于，还包括：整流电路；

10.根据权利要求8所述的交流输电电路，其特征在于，还包括：基波检测模块和谐波检测模块；

技术总结本发明公开了一种交流输电电路及其控制方法、装置，交流输电电路包括逆变电路和第一电感，逆变电路接收直流电压信号和PWM控制信号，逆变电路的交流输出端通过第一电感与外部负载电路电连接，包括：获取逆变电路输出至第一电感的第一输出电流；获取外部负载电路的负载电压和等效电感；获取基波的电感控制系数和各次谐波的电感控制系数；根据负载电压、等效电感和各电感控制系数确定目标参考电流；根据目标参考电流和第一输出电流调节PWM控制信号，能够通过电感控制系数调节基波和各次谐波对应的电感值，调节各次谐波电流的谐振强度，使得逆变电路输出的电流信号符合当前的用电需求，能够通过对电感值的无级调节实现对特定谐波的滤波或取电。技术研发人员：何飞武,谢思淇,刘柱,郭国伟,钟尉,徐嘉欣,陈学能,曹汝芬,赵皓正受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4