[發明專利]一種星形鏈式STATCOM的冗余容錯控制算法

在審

• 申請號: 202010488506.7
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN111756060A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 張揚;馮紹家;鄧才波;王瀟;高添;夏文濤;楊小品;劉靜;章金勝;彭之翰;姚倫南
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/18;H02M7/487;H02M1/32
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

一種星形鏈式STATCOM的冗余容錯控制算法，所述算法通過控制故障相的換流鏈電壓和有功功率以及其他的控制來抑制星形鏈式STATCOM在冗余容錯過程的中性點偏移；而換流鏈電壓通過抬升故障相子模塊電容電壓來調整，有功功率通過控制負序電流來控制；因此，通過抬升故障子模塊電容電壓，并控制負序電流來提高功率平衡水平，改善星形鏈式STATCOM的冗余容錯的控制性能。所述控制算法包括直流電壓和鏈節電壓的冗余容錯控制、載波移相的冗余容錯控制、負序電流的冗余容錯控制。本發明相比傳統冗余容錯算法，能夠有效的抑制星形鏈式STATCOM冗余容錯過程中中性點的偏移，實現對其有效冗余容錯控制。

技術領域

本發明涉及一種星形鏈式STATCOM的冗余容錯控制算法，屬電力電子技術領域。

背景技術

鏈式STATCOM作為多電平級聯H橋變換器正在被新能源發電等領域廣泛應用。

鏈式STATCOM一般有三角形和星形兩種拓撲結構，三角形鏈式STATCOM沒有中性點，換流鏈承受線電壓、模塊數較多，三相能夠獨立控制；星形鏈式STATCOM的換流鏈模塊數較少，成本更低，應用也更為廣泛。

鏈式STATCOM的功率模塊容易發生故障，造成停機、跳閘等事故。故采用功率模塊冗余容錯方案能夠提高裝置的運行可靠性。當H橋功率模塊發生故障時，設備迅速閉合旁路開關，切除掉這個故障功率模塊，從而使得換流鏈的其余部分免受故障影響。

冗余容錯的方案在三角形鏈式STATCOM中應用較為成熟。而對于星形鏈式STATCOM，冗余容錯會導致三相換流鏈中的模塊數不一致，并引起中性點發生偏移，控制更為困難。

冗余容錯控制缺乏，限制了星形鏈式STATCOM在大功率場合的應用。

發明內容

本發明的目的是，為了解決冗余容錯控制缺乏，限制了星形鏈式STATCOM在大功率場合的應用，針對傳統冗余容錯算法在星形鏈式STATCOM中效果較差的問題，提出一種星形鏈式STATCOM的冗余容錯控制算法。

實現本發明的技術方案如下，一種星形鏈式STATCOM的冗余容錯控制算法，所述算法通過控制故障相的換流鏈電壓和有功功率以及其他的控制來抑制星形鏈式STATCOM在冗余容錯過程的中性點偏移；而換流鏈電壓通過抬升故障相子模塊電容電壓來調整，有功功率通過控制負序電流來控制；因此，通過抬升故障子模塊電容電壓，并控制負序電流來提高功率平衡水平，改善星形鏈式STATCOM的冗余容錯的控制性能。

所述控制算法包括直流電壓和鏈節電壓的冗余容錯控制、載波移相的冗余容錯控制、負序電流的冗余容錯控制。

所述冗余容錯控制算法如下：

星形鏈式STATCOM電路模型如下式：

u_sa＝u_ca+jωLi_a+u_N

u_sa＝u_cb+jωLi_b+u_N (1)

u_sc＝u_cc+jωLi_c+u_N