静止无功发生器启动冲击电流的抑制.pdf

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1、第44卷第11期电力系统保护与控制、，lo1．44NO．112016年6月1日PowerSystemProtectionandControlJun．1．2016DoI：l0．7667／PSPC151200静止无功发生器启动冲击电流的抑制艾永乐，王伟(电气工程与自动化学院(河南理工大学)，河南焦作454003)摘要：静止无功发生器(StaticVarGenerator，SVG)多采用双闭环PI控制。这种控制方式下，SVG启动瞬间会产生过大的冲击电流。分析了冲击电流产生的原因，在此基础上，设计直流电压

2、逐步升高和电容能量外环控制相结合的方法，以降低冲击电流。通过Matlab／Simulink仿真对此方法进行仿真研究。最后，通过研制的SVG实验平台，对设计的方法进行实验验证。仿真和实验结果表明，该方法能够有效抑制启动冲击电流，SVG装置能够精确地补偿负载所产生的无功功率。关键词：启动；冲击电流；直流电压；电容能量；静止无功发生器(SVGInhibitionofstart-upinrushcurrentofstaticvargeneratorAIYongle，WANGWei(CollegeofEle

3、ctricalEngineeringandAutomation，HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454003，China)Abstract：Dualclosed—loopPIcontroliSalwaysusedforSVG．Onthisoccasion，SVGiseasytogenerateinrushcurrentduringstart—upperiod．ThispaperanalyzesthecauseofinrushcurrentSgenerating．

4、Therefore，amethodthatcombineswiththeDCvoltageincreasingthroughstepbestepandcapacitorenergyouterloopcontrolisdesignedtoreducemagnitudeoftheinrushcurrent．ThesimulationmodelofSVGisestablishedinMatlab／Simulinktoverifytheproposedmethod．Finally,anexperiment

5、alprototypeofparallelSVGisdevelopedtoverifythemethod．Theresultsfromthesimulationandexperimentshowthatthismethodcanefectivelyrestrainthestart—upinrushcurrentandtheSVGdevicecanaccuratelycompensatethereactivepowergeneratedbyloads．Keywords：start—up；inrush

6、current；DCvoltage；capacitanceenergy；staticvargenerator(SVG)本。另外，过大的冲击电流会引起设备的过流保护0引言动作，导致设备不能正常启动。随着大功率感性负荷的大幅增加，感性无功也针对启动冲击电流过大问题，文献f41中比较了随之大幅增加，就需要利用无功补偿装置来平衡电三种电压外环软启动控制方法，即直流侧给定电压逐网中的感性无功LlJ。无功补偿装置对系统中的感性步升高法、恒定电流充电法、变PI参数调节法。这负荷进行就地补偿，能够有效地减少电网向

7、感性负三种软启动方法虽然在一定程度上能降低冲击电流，荷传输的无功功率，进而提高电网的供电效益和改减小直流电压超调，但是，直流侧给定电压逐步升高善电网的电能质量。在无功补偿装置中，SVG凭借法还是存在的冲击问题；恒定电流充电法[5】存在二次其体积小，动态响应快，以及从感性到容性无功的冲击的问题；变PI参数调节法【o存在参数检测困难与宽范围连续补偿等优点，已经在电力系统无功补偿PI参数难整定的问题。因此，为了进一步抑制SVG中得到了广泛的认可J。启动冲击电流，改善SVG装置的整体性能，本文设为了实现无

8、功补偿的快速跟踪功能，SVG多采计了一种改进型的外环控制方法，即直流侧给定电压用电压、电流双闭环PI控制。但是在启动瞬间，SVG逐步升高和电容能量外环控制相结合的方法。的交流侧易产生较大的冲击电流。较大的冲击电流1SVG数学模型和控制方法增加了功率器件的选型裕度，从而增加了设备的成1．1数学模型基金项目：河南省控制工程重点学科开放实验室资助项目静止无功发生器主电路拓扑如图1所示，图中，(KG2011-06)ea，eb，为三相对称电网相电压，fa，，ic为相电流；艾永乐，等静止无功发