[發明專利]一種不平衡狀態下D-STATCOM系統并聯運行的控制方法

有效

• 申請號: 201810142891.2
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108206528B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 趙金勇;李曉博;殷紅旭
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司德州供電公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/24;H02J3/01
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙妍

本發明公開了一種不平衡狀態下D?STATCOM系統并聯運行的控制方法，分析D?STATCOM系統的運行與控制，通過D?STATCOM系統的等效圖、電壓相位圖和潮流方程與改變角δ來控制有功功率傳輸，同時改變電壓幅值來控制無功功率；分析與選擇適合的電流控制方法控制D?STATCOM的輸出電流，分析不平衡條件下D?STATCOM的運行與控制，對單個D?STATCOM進行瞬時功率分析，根據潮流方程得出有功功率輸出和無功功率輸出，進行相應的控制。

技術領域

本發明屬于電能質量治理的無功補償技術領域，尤其涉及一種不平衡狀態下D-STATCOM系統并聯運行的控制方法。

背景技術

隨著分布式能源系統的普及，如光伏發電，電池，風力渦輪機和其它應用在分布式系統中的非線性負荷，更加重視電能質量。

電能是一個國家發展水平和綜合國力的重要標志之一，作為現代社會的支柱能源和經濟命脈是我們日常生產、生活不可或缺的。作為交流電力系統設計和運行中的一個要因素，無功功率與電力系統的經濟運行和安全穩定息息相關。由于電力電子設備的大量使用，給公用電網的電能質量造成了嚴重的污染。特別是二極管整流電路由于結構簡單、成本較低等優點,運用最廣泛,給電網帶來的諧波污染問題也最嚴重。采用配電網靜止同步補償器對負荷電流進行補償能從源頭上治理諧波，改善電能質量。

配電網靜止同步補償器(D-STATCOM)具有補償無功功率、動態抑制諧波和三相不平衡的功能,在配電網中頗受關注并取得了顯著的研究成果，由于D-STATCOM在補償電壓源型非線性負載時會發生諧波放大效應,因此,在不采取額外措施的情況下D-STATCOM不能很好的補償電壓源型非線性負載，并且D-STATCOM并網運行對電力系統和用戶的影響的研究相對較少。

因此現有技術當中亟需要一種新的技術方案來解決這一問題。

發明內容

本發明為了解決上述問題，提出了一種不平衡狀態下D-STATCOM系統并聯運行的控制方法，本發明在不平衡條件下，有功功率振蕩產生在直流側導致電流紋波。為消除直流紋波，引入一種使用Kq指標的控制方法，通過調節Kq，消除有功功率振蕩。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種不平衡狀態下D-STATCOM系統并聯運行的控制方法，包括以下步驟：

分析D-STATCOM系統的運行與控制，通過D-STATCOM系統的等效圖、電壓相位圖和潮流方程與改變角δ來控制有功功率傳輸，同時改變電壓幅值來控制無功功率；

分析與選擇適合的電流控制方法控制D-STATCOM的輸出電流，分析不平衡條件下D-STATCOM的運行與控制，對單個D-STATCOM進行瞬時功率分析，根據潮流方程得出有功功率輸出和無功功率輸出，進行相應的控制。

在并聯D-STATCOM系統中，進行控制，保證總的無功功率振蕩為0。

功率控制方式為二級功率控制，通過比較不平衡峰值電流與D-STATCOM的額定電流，來控制第一級調節與第二級調節是否被激活，進而控制無功輸出。

對于電流控制，在不平衡條件下采用的是基于αβ坐標系的PR控制器，參考電流包含正序和負序，常規PI控制器不能處理，PR控制器對應的用于正負序的控制。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

本發明滿足更高的額定電流要求，采用了并聯D-STATCOM共用直流母線裝置。不平衡條件下，有功功率振蕩產生在直流側導致電流紋波。為消除直流紋波，引入一種使用Kq指標的控制方法，通過調節Kq，消除有功功率振蕩。

附圖說明