基于瞬时无功功率理论的配电侧静止无功补偿装置的研究

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1、第31卷第1期黑龙江电力2009年2月基于瞬时无功功率理论的配电侧静止无功补偿装置的研究刘骥，沈中元(哈尔滨理工大学，黑龙江哈尔滨150040)摘要：阐述了在三相四线制系统中配电侧静止无功补偿装置(STATCOM)的结构以及瞬时无功功率理论，分析了系统的基本补偿原理，搭建了实验模型，对该装置模型进行了仿真。结果表明，该装置可对三相四线制系统中的无功电流分量具有良好的补偿特性。关键词：三相四线；静止无功补偿装置；瞬时无功功率中图分类号：TM714．3文献标识码：A文章编号：1002—1663(200

2、9)01—0017—03StudyonstaticvarcompensationdeviceofdistributingsidebasedoninstantaneousreactivepowertheoryLIUJi，SHENZhongyuan(HarbinUniversityofScience＆Technology，Harbin150040，China)Abstract：Thepaperdiscussedthestructureofstaticreactivecompensationdevice

3、ofdistributingsideinthree——phasefour—-wiresystemandtheinstantaneousreactivepowertheoryandanalyzedthebasiccompensationprinciple，andsetuptheexperimentalmode1．Theresults，themodelofstaticreactivecompensationdevicewassimulated，showedthatthedevicehasbetterc

4、ompensationcharacteristictoreactivecomponentofcurrentinthree—phasefour—wiresystem．Keywords：three—phasefour—wiresystem；staticvarcompensationdevice；instantaneousreactivepower近年来，大量电力电子装置的应用，给电网带1STATCOM的主回路结构与瞬时来严重的谐波干扰和无功冲击，对电力系统的安无功功率理论全可靠运行和用电设备的正常稳定

5、工作构成威在三相四线制系统中，静止无功补偿器的主胁。静止无功补偿装置(STATCOM)能够对谐波电路结构如图1所示。和无功功率进行快速地动态跟踪补偿，为保证其补偿电流的准确、实时跟踪，无功瞬时检测技术是一个关键环节。瞬时无功功率理论是谐波与无功电流检测的经典理论之一，其中的P—q和一检测法在三相三线制电路中得到了广泛的应用。然而，在工业现场中，三相四线制系统是非常普遍的，主要是系统中存在着零序电流分量。如何将瞬时无功功率理论引伸到三相四线制系统中来，下面对其进行详细讨论¨。图1三线四相制系统中的S

6、TATCOM系统结构图收稿日期：2008—08—17作者简介：刘骥(1972一)，男，2000年毕业于哈尔滨理工大学电气工程自动化专业，硕士，副教授。一17—Vo1．31，No．1HeilongjiangElectricPowerFeb．2oD9对于三相四线制系统，由于其含有零线电流，在进行坐标变换时，不再是一正交的平面一坐标系，而是含有D轴的三维坐标系，即要在一一0坐标下进行变换。以电压矢量为例，U为三相相电压，如图2所示。其中：c【三二1，c=【L一smintot-一coswt1l补偿指令生成

7、框图中C～C∞则是相应的逆[ou8]=c呻[uu]变换，负载电流iii。由电流互感器测出，在零线电流分离算法中，首先计算三相电流的零序电[i0i]=c0叩[iibi]流分量t，且z然后，将各相电流c呻√亏I一1／f2_ll中的零序分量分离，去除零序电流后的三相电流分别为iib、。，即：Li。：i。一ii。、ii中只含有正序分量和负序分量，分别为：i=sin(tot+咖一)P3~(￡)=++uoi0+』一sin(tot+咖一)]=sin(∞+咖)+n=IJ，in(￡+一+)]：h萎1[，in(H咖J

8、)+I-．sin(tot+一一)]2指令电流控制电路且有，+，b+，c：。在三相四线制系统中，由于系统三相电流之此时，零线电流为和不为零，因此建立在三相三线制系统基础上的iN=i+ib+i。：3i对于。，根据文献[3]介绍的瞬时无瞬时无功功率理论不能直接使用。采用一种改进功功率检测算法，得到基波正序电流分量为：的谐波与无功电流检测算法，即先求出零序电流i=lfsin(tot+lf)分量，再将零序电流分量从各相中减去，除去零序电流分量的三相电流就能够利用瞬时无功功率理i'blf=~／