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1、直接电流控制的静止无功发生器的研究总第46卷第525期2009年第o9期电测与仪表ElectricalMeasurement&lnstrmnentalionVo1.46NO525Sep.2OO9直接电流控制的静止无功发生器的研究盛占石,蒋粟彦,虞礼贵(江苏大学电气工程信息学院,江苏镇江202013)摘要:分析了采用三相桥式电路的静止无功发生器(SVG)的运行原理.指出SVG发出纯容性无功功率时电容两端电压过高的原因及其解决的方法,采用了具有电压环和电流环的直接电流法控制SVG,针对电压环PI调节超调量容易过大的不足提出了PID控制,电流环采用PI调节,给出了参数的整合方法.通过MAT
2、LAB仿真给出了系统发出感性和容性无功时电流和电容两端电压的仿真波形,验证了系统的原理及设计思想.关键词:双闭环;静止无功发生器;直接电流控制法;PID调节;MATLAB中图分类号:TM711,TM714.2文献标识码:A文章编号:1001—1390(2009)09—0053—04ResearchonSVGControlPolicyBasedonDirect-CurrentControlSHENGZhan-shi,JIANGSu-yan,YULi-gui(ElectronicandInformationEngineering,JiangsuUniversity,Zhengjiang20201
3、3,Jiangsu,China)Abstract:Thispaperintroducestheoperatingprincipleofthree-phasebridgedSVG.Itpointsoutthecausesandsolutionsofthehighvoltageonthecapacitorwhenitissuesthecapacitivereactivepower.Thedirectcurrentcontrol,containingdoubleclosed-loop,isusedtoreducethevoltageonthecapacitor.Astothedisadvantag
4、eoftheovershootofPIcontroller,thisarticleproposesPIDcontrollerforvoltageclosedloopandPIcontrollerforcurrentclosedloopasafeasiblesolution.ThismethodhasbeenverifiedbyMATLABwhentheSVGissuesthecapacitiveandinductivereactivepower,thussatisfiedtheprincipleandthedesignphilosophyoftheSVG.Keywords:doubleclo
5、sed—loop,SVG,directcurrentcontrol,PID,MATIABO引言无功补偿对维持电力系统的稳定和经济运行,改善电能质量关系重大.无功功率会造成公用电网设备容量和线路损耗的增加;更重要的是无功功率的波动会引起电网电压的波动.传统的无功功率补偿装置如同步调相机,饱和电抗器损耗和噪声都比较大,运行维护复杂,而且响应速度慢,在很多情况下已无法适应快速无功功率控制的要求,而静止无功补偿器(SVC)也存在补偿电流中的谐波问题比较严重的问题,8O年代出现的静止无功发生器(SVG)调节速度更快,运行范围更广,而且采用多重化,多电平或PWM技术等措施后可大大减少补偿电流中的谐波含量
6、是较为理想的无功补偿装置.本文主要探讨以三相变流器为主电路,利用SPWM技术对SVG实现电流的直接控制.1主电路及工作原理SVG是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上,适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,使该电路吸收或发出满足要求的无功电流,达到实现动态无功补偿的目的.从结构上说SVG分为电压型桥式电路和电流型桥式电路两种类型.但由于运行效率的原因,迄今投入实用的SVG大都使用电压型桥式电路脚.下面以电压型桥式电路为例探讨SVG的工作原理.当不对SVG的六个电力半导体开关进行控制时,SVG就相当于一个三相桥式整流器.通过采用SPWM技术控制半导体开
7、关,可以将SVG直流侧电容上的直流电压转化为交流侧与电网同频率的输出电压,此时SVG就像一个电压逆变器.如图l(c)所示,若仅考虑基波频率时,SVG可视为一个幅值和相位均可控制的与电网同频率的交流电压源.当电源电压的幅值和相位不变,调节SVG输出电压的幅值和相位可以使J电流的相位超前或滞后电源电压.当电流,超前或滞后电源电压一53—总第46卷第525期2009年第O9期电测与仪表EleetricaiMeasu
