直挂式级联SVG的控制系统设计与模型仿真.pdf

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1、第50卷第6期电力电子技术Vo1．50，No．620l6年6月PowerElectronicsJune2016直挂式级联SVG的控制系统设计与模型仿真孙婷，杨奇，张裕峰，霍利杰(国电南京自动化股份有限公司，江苏南京210000)摘要：在分析静止无功发生器(SVG)装置工作原理的基础上，采用同步旋转d，q坐标系的数学变换矩阵和低通滤波器(LPF)实现了无功、谐波电流的检测，基于无功电流与谐波电流单独控制的思想给出了直挂式SVG装置无功和谐波补偿的控制系统设计方案，并采用载波移相正弦脉宽调制(SPWM)方式产生模块单元的控制脉冲。给出了直挂式SV

2、G装置控制系统的硬件平台设计，详细介绍了核心控制器DSP和FPGA的设计与实现。最后。在Simulink中搭建了仿真模型并通过实际的低压SVG装置测试平台对整个控制系统设计方案进行验证。结果表明：该控制方案能实现对无功、谐波的综合补偿，补偿效果好，且具有良好的动态性能。关键词：静止无功发生器；无功补偿；谐波补偿中图分类号：TN782文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)06—0047-04ControlSystemDesignandSimulationofStraightHangingCascadedSVGSUNTing，YA

3、NGQi，ZHANGYu—feng，HUOLi-jie(GuodianNanjingAutomationCo．，Ltd．，Nanjing210000，China)Abstract：Basedontheanalysisofthestaticvargenerator(SVG)workingprinciple，themultiplesynchmnousrotatingcoordinatetransformatiOilandthelowpassfdter(LPF)areusedtodetectthereactivepowerandharmoniccu

4、rrent，atthesametimethecontrolsystemdesignschemebasedonreactivecurrentandharmoniccurrentcontrolindividuallyispresentedandcarrierphaseshiftingsinusoidalpulsewidthmodulation(SPWM)isusedtogeneratethepulseofmoduleunits．Then，thehardwareplatformdesignofthecontrolsystemandtheprogra

5、mdesignandimplementationoftheCOrecontrollerDSPandFPGAareintroduced．Finally．tlIeentirecontrolstrategyisverifiedbysimulationandex．periment．TheresultshowsthatthiscontrolstrategyCanachievereactivepowerandharmoniccurrentcomprehensivecompensation，andhasgoodcompensationefectanddyn

6、amicperformance．Keywords：staticvgrgenerator；reactivecurrentcompensation；harmoniccurrentcompensation1引言2级联SVG控制系统设计传统的无功补偿装置存在响应速度慢、只能2．1级联SVG拓扑结构及工作原理补偿容性或感性无功、补偿容量受电网电压影响采用级联多电平逆变器取代多重化逆变器和等缺点I1】。随着电力电子开关器件性能提升，新曲折变压器来构成级联SVG的主电路结构．其主型无功补偿装置不断出现，特别是高压SVG。其动电路拓扑结构如图1所示。态响应速

7、度快、运行范围更宽、谐波含量低【3】。直挂式SVG装置与降压式相比．通常级联单元数量更多，装置的无功输出容量更大，相应的其控制系统设计更复杂，程序实现量更大。目前，SVG装置除用于无功补偿外．还常设计用于实现对负载谐波电流的补偿。在此针对实际工程应用的直挂式SVG装置。给出一套完整的控制系统设图ISVG的主拓扑结构图计与实现方案，并搭建仿真模型，在纯阻感负载及Fig．1MaincircuittopologicalstructurediagramofSVG三相全桥不可控整流负载工况下验证控制系统设三相级联逆变器采用Y型接法，通过很小的计的可行性

8、与正确性。平波电抗器￡接入电网，与待补偿的负载并联，定稿日期：20l5一l1一l8图l中，i小，为交流电网电流，h，i，ik为负载作者简介：孙婷(1988一)，女，