1.一种UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,所述UPQC连接在电网与负载之间,其特征在于,所述UPQC拓扑结构包括:串联侧单元、直流电容和并联侧单元;所述串联侧单元包括依次串联连接的串联变压器、串联耦合电容、第一滤波器和串联变流器;所述并联侧单元包括依次串联连接的并联变流器、第二滤波器和并联变压器;所述串联变流器、所述直流电容和所述并联变流器互相并联连接;所述第一滤波器包括串联连接的第一电感和第一电容,所述第二滤波器包括第二电感;所述串联变流器包括四个绝缘栅双极型晶体管,分别为第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管;其中,所述第一晶体管和所述第三晶体管串联连接,所述第二晶体管和所述第四晶体管串联连接,且串联连接的所述第一晶体管和所述第三晶体管、与串联连接的所述第二晶体管和所述第四晶体管之间为并联连接;所述并联变流器包括四个绝缘栅双极型晶体管,分别为第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管;其中,所述第五晶体管和所述第七晶体管串联连接,所述第六晶体管和所述第八晶体管串联连接,且串联连接的所述第五晶体管和所述第七晶体管、与串联连接的所述第六晶体管和所述第八晶体管之间为并联连接;所述串并联侧协同控制方法包括:根据电网的电压值判断电网工况,所述电网工况包括电压正常工况和电压跌落工况;若所述电网工况为所述电压正常工况,则控制UPQC的串联侧单元工作在无功调控模式,通过串联侧单元和并联侧单元共同补偿负载无功功率,以使电网维持在单位功率因数运行;若所述电网工况为所述电压跌落工况,则控制所述串联侧单元工作在电压补偿模式,通过所述串联侧单元进行电压补偿,以使负载电压不变,并通过所述串联侧单元和所述并联侧单元共同补偿所述负载无功功率;所述若所述电网工况为所述电压正常工况,则控制UPQC的串联侧单元工作在无功调控模式的步骤包括:将串联耦合电容电压的相位与电网电压的相位垂直设置,并将串联变流器输出电压的相位与所述电网电压的相位反相设置;通过串联变压器注入预设的第一串联侧补偿电压,以使补偿后的负载电压超前所述电网电压一个相角差,并将并联变压器输出的电流作为第一并联侧补偿电流;将串联耦合电容输出的无功功率作为第一串联侧补偿功率,并将并联变流器输出的无功功率作为第一并联侧补偿功率,所述第一串联侧补偿功率和所述第一并联侧补偿功率共同补偿负载无功功率。
2.根据权利要求1所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特在于,所述第一晶体管的集电极和所述第二晶体管的集电极相连接且一同连接在所述直流电容的正极,所述第一晶体管的发射极和所述第三晶体管的集电极相连接且一同连接在所述第一电感的正极,所述第二晶体管的发射极和所述第四晶体管的集电极相连接且一同连接在所述第一电容的负极,所述第三晶体管的发射极和所述第四晶体管的发射极相连接且一同连接在所述直流电容的负极。
3.根据权利要求2所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特在于,所述第一电感的负极与所述串联耦合电容相连接且一同连接到所述串联变压器一次侧的一端,所述第一电容的负极连接到所述串联变压器一次侧的另一端,所述串联变压器二次侧串联接入电网。
4.根据权利要求1所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特在于,所述第五晶体管的集电极和所述第六晶体管的集电极相连接且一同连接在所述直流电容的正极,所述第五晶体管的发射极和所述第七晶体管的集电极相连接且一同连接在所述第二电感的正极,所述第二电感的负极连接在所述并联变压器一次侧的一端,所述第六晶体管的发射极和所述第八晶体管的集电极相连接且一同连接在所述并联变压器一次侧的另一端,所述第七晶体管的发射极和所述第八晶体管的发射极相连接且一同连接在所述直流电容的负极。
5.根据权利要求4所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特征在于,所述并联变压器二次侧的一端连接到电网,所述并联变压器二次侧的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特征在于,根据所述电压正常工况的矢量原理,计算得到所述第一串联侧补偿电压和所述第一并联侧补偿电流;采用如下公式分别计算所述第一串联侧补偿电压的幅值和相位角:式中, 为补偿后的负载电压, 为补偿后的负载电压的相位角;采用如下公式分别计算所述第一并联侧补偿电流的幅值和相位角:式中, 为补偿后的负载电流, 为负载功率因数角。
7.根据权利要求1所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特征在于,所述若所述电网工况为所述电压跌落工况,则控制所述串联侧单元工作在电压补偿模式的步骤包括:将串联耦合电容电压的相位与跌落后的电网电压的相位垂直设置,并将串联变流器输出电压的相位与所述串联耦合电容电压的相位同相设置;通过串联变压器注入预设的第二串联侧补偿电压,以使补偿后的负载电压超前所述跌落后的电网电压一个相角差,并将并联变压器输出的电流作为第二并联侧补偿电流;将串联耦合电容输出的无功功率和串联变流器输出的无功功率作为第二串联侧补偿功率,并将并联变流器输出的无功功率作为第二并联侧补偿功率,所述第二串联侧补偿功率和所述第二并联侧补偿功率共同补偿负载无功功率。
8.根据权利要求7所述的UPQC拓扑结构的串并联侧协同控制方法,其特征在于,根据所述电压跌落工况的矢量原理,计算得到所述第二串联侧补偿电压和所述第二并联侧补偿电流;采用如下公式分别计算所述第二串联侧补偿电压的幅值和相位角:式中, 为补偿后的负载电压, 为补偿后的负载电压的相位角;采用如下公式分别计算所述第二并联侧补偿电流的幅值和相位角: 式中, 为补偿后的负载电流, 为负载功率因数角, 为电网电压跌落系数。