[發明專利]一種STATCOM的構網控制方法及系統

在審

• 申請號: 202310162017.6
• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116073385A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 戴朝波;楊志昌;趙國亮;于弘洋;孫曉彤;劉嘯歌
• 申請（專利權）人: 國網智能電網研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/16
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 紀贊

1.一種STATCOM的構網控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

基于無功功率偏差和/或交流電壓偏差，采用多種控制目標在線切換方式，計算指令電壓瞬時值的幅值；

基于直流電壓偏差及有功功率瞬時值，計算指令電壓瞬時值的頻率；

根據所述指令電壓瞬時值的幅值及其頻率，構建指令電壓瞬時值；

基于交流電壓與所述指令電壓瞬時值的差值，計算指令電流值，所述指令電流值用于生成所述STATCOM的開關序列。

2.根據權利要求1所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，所述無功功率偏差及所述交流電壓偏差為STATCOM接入點低壓側的偏差量，或經過升壓變壓器后高壓側的偏差量。

3.根據權利要求1所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，基于無功功率偏差和/或交流電壓偏差，采用多種控制目標在線切換方式，計算指令電壓瞬時值的幅值的過程，包括：

利用以無功功率為控制目標的無功功率控制方法，基于無功功率偏差，計算指令電壓瞬時值的幅值；

或者，

利用以交流電壓為控制目標的交流電壓控制方法，基于交流電壓偏差，計算指令電壓瞬時值的幅值；

或者，

利用以無功功率及交流電壓為控制目標的綜合平衡控制方法，基于無功功率偏差及交流電壓偏差，計算指令電壓瞬時值的幅值。

4.根據權利要求3所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，

利用以積分比例環節、或者比例積分環節、或者比例積分微分環節、或者一階慣性環節、或者比例諧振乘積環節，基于無功功率偏差和/或交流電壓偏差，利用無功功率控制方法、或者交流電壓控制方法、或者綜合平衡控制方法計算指令電壓瞬時值的幅值。

5.根據權利要求1所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，當所述STATCOM為三相結構，且每相由多個換流功率模塊串聯連接構成時，則：

當所述STATCOM采用分相控制時，所述直流電壓偏差為相內換流功率模塊直流電壓之和與對應的期望值的偏差；

當所述STATCOM采用非分相控制時，所述直流電壓偏差為三相換流模塊直流電壓和與對應的期望值的偏差。

6.根據權利要求1所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，基于直流電壓偏差及有功功率瞬時值，計算指令電壓瞬時值的頻率的過程，包括：

根據所述直流電壓偏差，利用比例控制環節、或者比例積分控制環節、或者比例積分微分控制環節、或者一階慣性控制環節、或者比例諧振控制環節計算有功功率參考值；

基于所述有功功率參考值與有功功率瞬時值的差值，利用一階慣性控制環節、或者比例積分與一階慣性串聯的控制環節，計算頻率偏差值；

將所述頻率偏差值與基準量加和得到指令電壓瞬時值的頻率。

7.根據權利要求6所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，

所述基準量為電網的額定頻率或標稱頻率；

對于額定頻率為50Hz的電網，基準量為50Hz；

對于額定頻率為60Hz的電網，基準量為60Hz；

對于低頻交流電網，其基準量與其額定頻率相等。

8.根據權利要求6所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，

所述有功功率瞬時值的計算需考慮系統影響因素，所述系統影響因素包括：電壓電流波形畸變及直流分量。

9.根據權利要求1所述的STATCOM的構網控制方法，其特征在于，根據所述指令電壓瞬時值的幅值及其頻率，構建指令電壓瞬時值的過程，包括：

所述指令電壓瞬時值的計算公式為：

e＝E*cos(2*pi*f*t+Phi)

或者，所述指令電壓瞬時值的計算公式為：

e＝E*sin(2*pi*f*t+Phi)

式中，e為指令電壓瞬時值，t為時間，E為指令電壓瞬時值的幅值，f為指令電壓瞬時值的頻率，Phi為初始角度；所述初始角度為第一預設固定值或者根據需求靈活設置。