电网电压不平衡下三相电压型变流器直流侧脉动电压的消除策略

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1、内蒙古电力技术2012年第3O卷第5期INNERMONGO1IAELECTRICP()wER35电网电压不平衡下三相电压型变流器直流侧脉动电压的消除策略高二超。周孟然，李瑞金。谢奕尘(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽淮南232001)摘要：在电力系统运行过程中，电压不平衡导致三相电压型变流器(VSC)直流侧产生二次脉动电压，映射到VSC输出端电压形成三次谐波和基波负序电压，影响输出电压品质，并有可能造成变流器过电流。对此，提出在电压环中加入带阻滤波器来滤除二次谐波电压的方法。但受电磁暂态过程影响，输出电压品质仍不理想，通过优化开关函数的办法，达到彻底消除三次谐波的效果。

2、根据瞬时功率平衡原理，设计基波负序电压前馈控制，使电网负序电压全部降落在自耦变压器漏感和滤波器阻抗上，提高了变流器的运行性能。通过仿真试验验证了该方法的正确性。关键词：电网；电压不平衡；VSC；三次谐波；带阻滤波器；负序电压前馈控制；无功发生器文献标志码：A文章编号：1008—6218(2012)05一oo35—06EliminatingStrategyofVSCDCSideFluctuationVoltageUnderUnbalancedGridVoltageGaoErchao，ZhouMengran，LiRuijin，XieYichen(AnhuiUniversityo

3、fScience＆Technology．AnhuiHuainan232001)Abstract：Inpowersystemoperation，powerqualitywillbeaffectedbynetworkvoltageunbalance，whichmakesthree-phaseVSCputoutasecondaryripple，anditwillgeneratethree——timeharmonicandnegativevoltageinthree-phaseVSCoutputplace．Thefactorsmentionedabovehadabadeffecto

4、ntheoutputvoltagequalityandcausedconverterovercurrent．Forthosereasons，thearticleputforwardusingbandfiltertofilteroutsecondharmonicinvoltageloop．Whiletheinfluenceofelectromagnetictransientwouldaffectthequality．Usingoptimizationswitchfunctioncouldeliminatetheeffect．Consideringtheinstantaneou

5、spowerbalanceprinciple，designingfeed-forwardcontrolofbasenegativevoltagewouldmakednegativebeusedintransformerandfilter，inthatcase，theperformanceofsystemwouldbeimproved，whichwasalsoprovedbycomputersimulation．Keywords：network；voltageunbalance；VSC；three-timeharmonic；bandfilter；negativevoltage

6、feedforwardcontrol；reactivepowergenerator【收稿日期12012—06—22f作者简介】高二超(198)，男．安徽人，在读硕士，研究方向为电力电子技术在电力系统中的应用。f基金项目】国家自然科学基金项日(项目编号：50574005)内蒙古电力技术2012年笫3O卷第5期0引言三相电压型变流器(vsc)以其网侧电流正弦化、可运行于单位功率因数、能量可双向流动、保持直流电压稳定等优势，得到广泛的应用，同时成为电力电子领域的一个研究热点，许多控制策略被相继提出[1210其中，多数策略都是从电网电压三相平衡的角度考虑的，但是在电力系统运行过程中

7、，由图l三相VSC拓扑结构于受到非线性负载或器件、冲击性负荷的影响，无法保证电网电压平衡。所以普通的控制策略会给交流侧电流带来大量的谐波，从而使得网侧电流无法正弦化，降低了电网运行的稳定性，严重时导致过电流烧坏三相无功发生器(SVG)1。本文提出在改进的双闭环控制下电压环中加入消除特定次波的带阻滤波器滤除二次谐波电压。同时受电磁暂态过程影响，SVG输出的电压品质还是受到影响，通过优化开关函数的办法，达到彻底消除三次谐波的效果。根据瞬时功率平衡原图2坐标系中的电压矢量理，使用前馈策略，设计基波负序电压前馈控制方法，使