基于双环解耦的CSC—STATCOM控制器的设计研究.pdf

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1、42<电气开关>(2010．No．2)文章编号：1004—289X(2010)02—0042—03基于双环解耦的CSC—STATCOM控制器的设计研究李在友(神华北电胜利能源有限公司，内蒙古锡林浩特26000)摘要：提出一种基于电流型换流器的双环解耦控制无功电流补偿的方法，该方法利用锁相环和瞬时无功电流检测理论、SPWM调制方法控制CSC—STATCOM的输出无功电流来调节输电线路上的无功传输。将CSC—STATCOM的数学模型通过dq变换实现解耦控制。同时，直流侧电感采用PI控制使电流稳压。最后，在MATLAB／SIMUIJI

2、N软件下进行仿真验证，证实了本控制方法的优越性。关键词：电流型换流器；STATCOM；双环解耦控制；无功电流补偿中图分类号：TM571文献标识码：BStudyontheCSC--STATCOMControllerBasedonDouble-loopDecoupling／2Zai—you(ShenhuaBeidianShengliEnergySourceCo．Ltd，XilinHotCity26000，China)Abstract：Thepaperpresentsamethodthatdoubleiloopdecouplingco

3、ntrolsreactivecurrentcompensationbasedoncurrentmodeconverter．ThemethodcontrolsCSC．STATC0MOUtputreactivecurentbyphase1ockedloop．instantaneousreactivecurentdetectiontheoryandSPWMtoregulatereactivepowerinthetransmissionlines，makingCSC—STATCOMmathematicalmodelachievetlle

4、decouplingcontrolbydqtransformation．Meanwhile．theinductanceont}lesideofDCiSadoptedPIcontroltomakethecurentsteady．Finally．thesimulatisntestiScarriedoutunderMArnAB／SIMULINsoft．ware，whichprovessuperiorityofthecontrolmethod．Keywords：curent一$outceconverter；STATCOM；double．

5、1oopdecouplingcontrol；reactivepowercurentcompensation扰动能力很弱，在非线性负载条件下很难保证良好的1引言输出波形。电压源逆变器是一个指令信号成正弦变化静止同步补偿器(StaticSynchronousCompensator，的伺服系统，因而可将伺服系统的控制方法移植到逆STATCOM)应用新一代的电力电子器件(如门极可关变器的控制中。双闭环系统是两级串联校正，其电流断晶闸管(GatTurn—ofThyristor，GTO)、绝缘栅双极型内环不是并联校正，而是起限制起动电流和构

6、成电流晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)、集成随动系统的作用，因此双环控制在伺服系统的控制中门极换相型晶闸管(IntegratedGateCommutatedThyris—应用广泛J。基于此背景又结合STATCOM使用控电tor，IGCT))和现代控制技术(如逆系统、直接反馈线性流型器件，本文采用电流型换流器【4后跟踪响应速化等)，具有补偿系统感性和容性无功、提高系统功率度，谐波含量比普通的STATCOM解耦PI控制策略优因数、改善电能质量、提高电力系统稳定性等多重功越。能【1．2J

7、。随着IGBT制作工艺的进步，技术的发展，性2CSC—STATCOM数学模型价比如果超过晶闸管，IGBT型STATCOM装置就可以实现其本身响应速度快、占地面积小和普通晶闸管价本文采用的CSC—STATCOM是基于电流源换流格便宜、完全可控等优点，并能在实际系统中得到推广器原理的一种电力电子器件，可以快速调节交流电网应用。在控电压的FACTS器件常会采用电压电流双的无功，具有反应快速和平滑的调节特性，图2为本文环控制方案，单环控制虽然具有很快的响应速度，但抗采用的CSC—STATCOM数学模型。<电气开关>(2010．No．2)

8、43：．．．．的分量；．—=c—llc．—=c一=一II一=、——并联变换器输出电流在d,q坐标系下的．—一c．一c．—一c分一一量id一，；一一∞一——系一统角频一率。根据式(3)，如图25所示在d,q坐标系下CSC—STATCTOM的T数学模丁型的d,q轴之