混合型有源故障限流器无功补偿控制策略分析.pdf

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1、弟46眷第l1期电力电子技术Vo1．46，No．112012年11月PowerElectronicsNovember2012混合型有源故障限流器无功补偿控制策略分析赵士硕，尹忠东，高洋(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京102206)摘要：提出了一种混合型有源限流电抗器无功补偿的方案，并对其原理进行了详细分析。整流侧通过d-q解耦控制，实现直流电压与交换无功的解耦控制。逆变侧则采用电流滞环控制使输出电流跟随补偿指令电流。通过整流侧与逆变侧对电抗器无功功率的对等补偿可实现电抗器两侧电压幅值无差值。通过3种不同补偿方案的仿真结果与实验波形对比验证了对等补偿控制思想的可行性与

2、应用价值关键词：限流器：无功补偿：对等补偿中图分类号：TM471文献标识码：A文章编号：1000—100X(2012)11-0063—03AnalysisofHybridActiveFaultCurrentLimiterReactivePowerCompensationStrategiesZHAOShi-shuo，YINZhong-dong，GAOYang(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources(NorthChinaElectricPowerUnwe~)，Be~iing10

3、2206，China)Abstract：Ahybridactivecurrentlimiterreactorreactivepowercompensationstrategyispresented．Somedetailedanalysisofitsbasicprincipleisalsogiven．Usingd-qdecouplingcontrol，therectifiercaneasilyachievedecouplingcontrolfordirectvoltageandreactivepower．Adoptingcurrenthysteresiscontrol，theinvert

4、ermakestheoutputcurrentfollowtheinstructioncurrent．Forthereisnolossforvoltageamplitudeitiseasytofindthatthecompensationstrate-gywhichcalledequivalencecompensationisthebestsolution．Thecomparisonsofsimulationresultsandexperimentswaveformsverifythefeasibilityandapplicabilityoftheequivalencecompensa

5、tionstrategy．Keywords：curentlimiter；reactivepowercompensation；equivalencecompensationFoundationProject：SupportedbytheNationalTechnologyR&DProgramforthe1lthFive-yearPlan(No．2007BAA12B03)1引言2混合型有源故障限流器拓扑结构和原理目前应用于电力系统的与电力电子技术相结此处提出的补偿策略都是基于图1所示的合的限流电抗器[11，通过控制可关断器件实现电系统拓扑。抗器零延时投切。但其只考虑了负载侧的电压降系落；具

6、有可控串联补偿功能的限流电抗器[2]，存在起始状态电流限制作用不明显的问题：基于IGBT软关断的混合限流断路器【。目的在于克服静态开关的通态损耗，保留其开断动作迅速的优点。但其限流作用不明显。以上3种应用都未考虑负载无功与谐波补偿。这里提出在三相系统中串入限流电抗器。正图1混合型有源故障限流器系统拓扑常工作时通过电力电子装置补偿电抗器无功功Fig．1Systemtopologyforthehybridactivefaultcurentlimiter率，在短路时使电抗器起到限制短路电流作用：并提出了混合型有源对等补偿的方案。当系统正常运行时，背靠背装置投入运行，补偿电抗器无功功率及负载的

7、谐波与无功功率。短路故障发生时，断开KM和KM2，使装置闭锁退出基金项目：十一五科技支撑项目(20o7BAAl2B03)运行，电抗器起限制短路电流作用。负载选用不控定稿日期：2012—06一O1整流电路带阻感负载。为了观察整个系统的功率作者简介：赵士硕(1988一)，男，河北邯郸人，硕士研究生走向，在系统拓扑中加入了4个功率计，图中标明研究方向为电力电子技术在电系统中的应用。方向为功率计的参考正方向。63第46誊第1l期VU1·-rUu·-12