[發明專利]一種STATCOM的滯環控制策略

有效

• 申請號: 201710385175.2
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN107069768B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 徐志;李勝男;覃日升;郭成;陳勇
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 11363 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請公開了一種STATCOM的滯環控制策略，根據電容器組的測量電壓Uc與電容器組的目標電壓Uref，計算目標電流i_sk^*的幅值A；實時獲取交流側近電源端的三相電壓V_abc與三相電流I_abc，將該三相電流I_abc作為監控電流i_sk；將三相電壓V_abc經過鎖相環，獲取目標電流i_sk^*的相位角θ_abc；將計算的目標電流i_sk^*的幅值A與目標電流i_sk^*的相位角θ_abc經過正弦化，獲得目標電流i_sk^*；將計算的目標電流i_sk^*與采集的監控電流i_sk進行差值計算；將其差值送入滯環控制模塊，得到用于控制STATCOM的觸發信號T。STATCOM根據觸發信號T，發出負載需要的無功電流或吸收負載釋放的無功電流。本申請公開了，以STATCOM交流側近電源端的電流作為控制目標，避開了傳統STATCOM控制策略需要檢測無功電流的復雜過程，提高STATCOM的工作效率，降低出錯誤的可能性。

技術領域

本申請涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種STATCOM的滯環控制策略。

背景技術

靜止同步補償器(Static Synchronous Compensator，STATCOM)是一種由電力電子器件構成的無功功率補償裝置。圖1為STATCOM的等效電路圖，如圖1所示，STATCOM經過電抗器并聯在電網上或者并聯在電網與負載之間。STATCOM的基本構件包括：功率開關器件橋路和電容器組。功率開關器件橋路包含數個開關管，控制開關管的通斷狀態，從而控制STATCOM無功補償工作的開啟或停止。圖1中，e_as,e_bs,e_cs,i_as,i_bs,i_cs分別表示電源提供的三相電壓與三相電流，e_al,e_bl,e_cl,i_al,i_bl,i_cl分別負荷的三相電壓與電流。

當電網中的負載為純阻性負載時，電網電壓與負載電流同相，此時，負載只消耗有功功率，不消耗無功功率，因此，不需要無功補償。當負載為感性或容性負載時，例如變壓器或電動機等，負載在消耗有功功率的同時還要消耗無功功率，此時，就要求電網或無功補償器給負載提供無功功率，這種提供無功功率的行為就是無功補償。在實際電網中，大都需要電網或無功補償器為其提供無功功率。

STATCOM作為提供無功功率的補償設備，需要根據負載無功的需求，向電網發出或吸收相應的無功功率，使無功功率只在自身與負載之間流動，從而使電網只向負載輸送有功功率。

STATCOM的性能取決于獲得補償電流參考值及產生補償電流控制策略的方法。目前， STATCOM的控制策略包括直接電流控制與間接電流控制。其中，STATCOM電流直接控制的原理在于，直接電流控制以直流側電壓和負載的無功電流為目標值，通過直接調節功率開關器件橋路的輸出電流，實現對電網的動態無功補償。因此，在直接電流控制中，需要檢測無功電流。

STATCOM電流間接控制的原理在于，通過調節功率開關器件橋路交流側輸出電壓的幅值和相位，達到無功補償的目的。其中，交流側電壓幅值和相位的目標值是通過檢測的無功電流轉化而來，因此，在間接電流控制中，需要檢測無功電流。

綜上可見，無論是直接電流控制法還是間接電流控制法，都要檢測負載電流中的無功分量，即無功電流。但是，無功電流的檢測一般需要5次矩陣變換，才可得到無功電流，多次的矩陣變換過程導致無功電流的檢測過程繁瑣、復雜，且容易出現錯誤，影響了STATCOM無功補償的準確度與工作效率。