[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于靜止無功發(fā)生器的直流側(cè)電壓可變控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710788262.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN107800142A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張守勇;姜衛(wèi)東;崔學(xué)保;楊光;王磊;柴浩;常靜靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽皖宏電氣設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種應(yīng)用于靜止無功發(fā)生器的直流側(cè)電壓控制方法，尤其涉及一種應(yīng)用于靜止無功發(fā)生器的直流側(cè)電壓可變控制方法。

背景技術(shù)

靜止無功發(fā)生器(Static Var Generator，簡(jiǎn)稱為SVG)是柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)設(shè)備中的一種。由于其先進(jìn)的控制性能和良好補(bǔ)償效果，現(xiàn)在已經(jīng)成為交流輸電系統(tǒng)中理想的無功補(bǔ)償設(shè)備。已有的SVG控制方法主要以維持直流側(cè)恒定和準(zhǔn)確補(bǔ)償負(fù)載無功電流為目的。其中，直流側(cè)電壓控制主要包括直流側(cè)電壓獨(dú)立控制和直流側(cè)電壓恒定控制兩種。

直流側(cè)電壓獨(dú)立控制方法，通過給直流側(cè)的電容提供一個(gè)獨(dú)立的直流電源，一般是通過一個(gè)二極管整流電路來實(shí)現(xiàn)。該方法能夠達(dá)到獨(dú)立控制直流側(cè)電容電壓的目的，同時(shí)還可以根據(jù)不同的負(fù)載無功功率對(duì)直流側(cè)電壓進(jìn)行調(diào)整。但是，該方法的缺點(diǎn)在于，其需要另設(shè)一套電路，增加了整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度，從而增加了系統(tǒng)的成本以及損耗等。

直流側(cè)電壓恒定控制方法，通過設(shè)定合適的直流側(cè)電壓參考值，使得系統(tǒng)在不同負(fù)載無功功率時(shí)均能滿足調(diào)制要求。該方法采用SVG中的逆變電路對(duì)直流側(cè)進(jìn)行充電，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。但是，該方法的缺點(diǎn)在于，當(dāng)負(fù)載無功功率變化范圍較大時(shí)，為使直流側(cè)電壓始終滿足調(diào)制要求，直流側(cè)電壓參考值通常設(shè)為最大負(fù)載無功功率對(duì)應(yīng)時(shí)刻的電壓值。而當(dāng)負(fù)載無功功率遠(yuǎn)小于最大負(fù)載無功功率時(shí)，由于直流側(cè)電壓恒定不變，系統(tǒng)始終運(yùn)行在較低調(diào)制度下，導(dǎo)致SVG的電流控制精度變差，靈活性差，同時(shí)增加了系統(tǒng)損耗。

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，迫切需要提供一種低成本的、控制方法簡(jiǎn)單的適用于不同負(fù)載無功功率的直流側(cè)電壓控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提出一種應(yīng)用于靜止無功發(fā)生器的直流側(cè)電壓可變控制方法，以期能在不同無功負(fù)載功率下動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)直流側(cè)電壓，提高直流側(cè)電壓利用率，減小系統(tǒng)損耗，從而實(shí)現(xiàn)SVG補(bǔ)償無功時(shí)的高效控制。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種應(yīng)用于靜止無功發(fā)生器的直流側(cè)電壓可變控制方法，其特征在于，按如下步驟進(jìn)行：

(1)、采集靜止無功發(fā)生器輸出端的三相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電壓、負(fù)載電流、補(bǔ)償電流以及直流側(cè)電壓；

(2)、通過坐標(biāo)變換將三相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)電壓、負(fù)載電流和補(bǔ)償電流轉(zhuǎn)換成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓和電流的有功、無功分量；

(3)、根據(jù)負(fù)載電流的無功分量確定靜止無功發(fā)生器的補(bǔ)償電流無功分量指令，閉環(huán)控制獲得dq解耦后靜止無功發(fā)生器的調(diào)制電壓無功分量；

(4)、根據(jù)靜止無功發(fā)生器的補(bǔ)償電流給定并結(jié)合相電壓調(diào)制規(guī)律確定最小直流側(cè)電壓指令，閉環(huán)控制獲得補(bǔ)償電流有功分量指令；

(5)、根據(jù)靜止無功發(fā)生器的補(bǔ)償電流有功分量指令閉環(huán)控制獲得dq解耦后的靜止無功發(fā)生器調(diào)制電壓有功分量；

(6)、通過坐標(biāo)變換將靜止無功發(fā)生器在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的調(diào)制電壓轉(zhuǎn)換到三相靜止坐標(biāo)系下，產(chǎn)生開關(guān)序列，驅(qū)動(dòng)功率器件，完成對(duì)靜止無功發(fā)生器的控制。

進(jìn)一步地，其中，所述步驟(2)中的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電壓和電流的有功、無功分量包括：電網(wǎng)電壓有功分量e_d、電感電壓有功分量Δu_d、靜止無功發(fā)生器的調(diào)制電壓有功分量u_cd、補(bǔ)償電流有功分量i_cd；電網(wǎng)電壓無功分量e_q、電感電壓無功分量Δu_q、靜止無功發(fā)生器的調(diào)制電壓無功分量u_cq、補(bǔ)償電流無功分量i_cq以及負(fù)載電流無功分量i_Lq。

更進(jìn)一步地，其中，所述步驟(3)中的靜止無功發(fā)生器的補(bǔ)償電流指令的計(jì)算公式為：

再進(jìn)一步地，其中，所述步驟(4)中最小直流側(cè)電壓指令和補(bǔ)償電流有功分量指令的計(jì)算公式分別為：

式(2)中，為靜止無功發(fā)生器的直流側(cè)電壓指令、ω為電網(wǎng)電壓角頻率、L為電感參數(shù)；式(3)中，為電壓控制環(huán)的比例系數(shù)，為電壓控制環(huán)的積分系數(shù)，s為拉普拉斯算子，表示對(duì)誤差量的積分。

再更進(jìn)一步地，其中，所述步驟(3)和步驟(5)中采用閉環(huán)控制獲得dq解耦后的靜止無功發(fā)生器調(diào)制電壓的計(jì)算公式為：

公式(4)中，為電流控制環(huán)的比例系數(shù)，為電流控制環(huán)的積分系數(shù)。