静止无功发生器的直接电流控制方法的研究.pdf

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1、电能质量IPowerQuality静止无功发生器的直接电流控制方法的研究在分析静止无功发生器(StaticVarGenerator，消除开关频率以下的高次谐波，具有连续SVG)的工作原理和基本模型的基础上，通过对比不同调节、调节范围大、响应速度快、控制准控制方法的优缺点。选择直接电流控制方法。该方法采用确度高、运行可靠、谐波含量小和体积小基于瞬时无功功率理论的dq坐标系下的直接电流控制结等优点，是目前性能最好的无功补偿装构，实现直流侧电压的稳定和无功电流的跟随。在此基础置，代表了无功补偿装置的发展趋势。上还设计了SVG的总体框图和控制电

2、路，分析了各功能模块的组成和作用。直接电流控制方法具有控制准确度SVG的基本原理高、稳态性能好及瞬时响应快等优点。最后通过实验仿真简单地说，SVG的基本原理就是将自验证了所提出的控制方法的有效性。以及将SVG应用于换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在低压动态无功补偿领域的可行性。电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流李玲玲谢实平杨超杨立奎／1．河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室2．中石油京唐液化天然气有限公司侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的电力系统的

3、无功功率优化和无功补目的。从结构上说SVG分为电压桥式电偿是电力系统安全经济运行研究的一个路和电流桥式电流两种类型。但由于运行重要组成部分。各种冲击性、非线性装效率的原因，迄今投入使用的SVG大都置的广泛应用，给电网带来了大量的谐采用电压型桥式电路，因此SVG往往专波和无功功率的污染。由于当今电力系指采用自换相的电压型桥式电路作动态无统的用户中存在着大量无功功率频繁变功补偿的装置。化的设备，同时用户中又有大量的对系下面以电压型桥式电路为例探讨SVG统电压稳定性有较高要求的精密设备，的工作原理。图1为采用自换向电压型桥因此迫切需要对系统的

4、无功功率进行补式电路。偿。有效地治理谐波和无功功率的污染李玲玲／教授已经成为一个备受关注的问题。补偿装置的补偿性能决定于谐波及无功电流检测方法以及补偿电流控制方法。电力系关键词／Keywords统中的无功补偿装置从最早的电容器开静止无功发生器·始发展到今天，历经了电容器、同步调无功电流检测·相机、静止无功补偿装置和今天引人注图1电压型桥式电路无功补偿·功率开关器件采用具有自关断能力的目的静止无功发生器(StaticVarGener—直接电流控制·开关器件IGBT，主电路直流侧采用电容ator，SVG)等几个不同的阶段。仿真·器作为储能元

5、件和电压支撑元件，电压源SVG在补偿基波无功的同时，可以逆变器经耦合变压器接入电网。SVG正常河北省科技支撑计划项目(12212173)，天津工作时是通过电力半导体开关的通断，将市高等学校科技发展基金计划项目(20130423)。直流侧电压转换成交流侧与电网同频率74l·彰易诩·电力电气．2014年第33卷第11期静止无功发生器的直接电流控制方法的研究PowerQualityl电能质量的输出电压，就像一个电压型逆变器。因此，做到的。SVG可以等效地被视为幅值和相位均可以控制的直接电流控制又分为三角波调制和滞环调制。一个与电网同频率的交流

6、电压源。他通过交流电由于滞环调制中开关频率会随补偿电流变化而变抗器连接到电网上。所以，SVG的工作原理就可化，从而引起较大的脉动电流和开关噪声，故采以用如图2a所示的单相等效电路图来说明。设电用三角波调制法。三角波调制法是通过将检测环网电压和SVG输出的交流电压分别用相量u和节得到的电流值与参考值之间的偏差与高频三角u表示，则连接电抗上的电压u即为u和波比较，得到的矩形脉冲作为变流器各开关元件U⋯的相量差，连接电抗的电流就是SVG从电网的控制信号，从而在SVG输出端得到所需的电压吸收的电流J。其电流超前和滞后工作的相量图如电流波形。图2

7、b所示，在这种情况下，电压u⋯与电流J仍SVG采用基于瞬时无功功率理论的幽坐标系相差90。，而电网电压U与电流J的相差不再是下的直接电流控制结构，它是利用dq变换把SVG90。，而是比90。小了6角，这个6角也就是电网发出的电流瞬时值变换为，和，。，然后与有功和无功电流参考值进行比较后，再进行dq变换，得电压U和SVG交流侧电压u的相位差。改变这到三相交流电流值，作为调制信号与三角波进行个相位差，并且改变U的幅值，则产生的电流J比较来进行PWM控制。如图1所示，设配电网侧的相位和大小也就随之改变，也就控制了SVG吸电压分别为U⋯。和UR

8、、L分别表示电抗器收无功功率的性质和大小。的等效电阻和电感，SVG逆变器输出电压分别用“u、U来表示，i的方向为从配电网侧流svgc向SVG逆变侧。假设三相电网电压是平衡的，没===一一一有谐波的成分存在，