电网电压不平衡时PWM变流器负序电流控制策略研究.pdf

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1、研究与开发电网电压不平衡时PWM变流器负序电流控制策略研究．张一彦陆贤锋秦青峰(国网上海市电力公司嘉定供电公司，上海201800)摘要本文以三相PWM变流器为研究对象，分析了电网电压不平衡时PWM变流器的数学模型，提出了一种电网电压不平衡时PWM变流器负序电流的新型控制策略。该策略通过新型锁相环技术实现电网电压的同步和正、负序分量的检测，通过负序电流的闭环控制抑制PWM变流器的入网电流中的负序成分。最后通过仿真验证了本文提出方法的正确性和合理性。关键词：三相PWM变流器；电网电压不平衡；负序电流；新型锁相环ResearchonNegativeCu

2、rrentControlStrategyofThree-phasePWMConverterunderUnbalanceGridVoltageZhangYiyanLuXianfengQinQingfeng(JiadingPowerSupplyCompanyofStateGridShanghaiMunicipalElectronicPower，Shanghai201800)AbstractInthispaper,itanalyzesthemathematicalmodelofthree-phasePWMconverterunderunbalanced

3、gridvoltage．Basingonthemathematicalmodel，anovelnegativesequencecurrentcontrolstrategyofthree·phasevoltagesourcePWMconverterunderunbalancegridisproposed．ThenovelstrategyusesanovelPLLtechniquetodetectthepositiveandnegativesequenceofunbalancegrid．Negativecurrentclosed-loopcontro

4、lstrategyisusedinthenovelstrategytodecreasethenegativecomponentinthegridcurrent．Finally,thesimulationverifiedthecorectnessandrationalityoftheproposedmethod．Keywords：three—phasePWMconvener；unbalancedgridvoltage；negativesequencecurrent；anovelPLLtechnique三相电压型并网脉宽调制(PWM)变流器具有文献[

5、6—9】采用比例谐振(PR)控制器在两相静止坐标输入正弦波形良好、单位功率因数、可实现能量双系中实现变流器的不平衡控制，但是PR控制分析向流动等优点，因而得到了广泛的应用。在并网和设计相对复杂。本文以并网PWM变流器为研究PWM变流器的研究中，往往假定电网电压和电流是对象，以现有的电网平衡时PWM变流器的控制策标准的正弦波。但实际应用中，受多种原因的影响，略为基础，建立了电网不平衡情况下PWM变流器电网电压和电流波形总是存在着不同程度的不平衡的数学模型，提出了一种基于dq坐标系双同步旋转现象。针对这种不平衡电网，如何控制并网PWM变换的新型并网变

6、流器负序电流控制策略，较好的变流器的正常工作是目前急需解决的问题Ll0】。抑制了并网PWM变流器的负序电流。许多学者针对电网电压的不平衡问题提出了一1电网电压的不平衡现象些解决方案。文献[4]采用PI控制器在正序同步旋转坐标系下对电流正、负序分量进行控制，但由于负电能是应用最为广泛的二次能源。一般的，电序分量的存在，系统无法实现负序电流的零稳态误网可以为用户提供稳定的三相平衡电压(电流)。但差控制，文献[5】采用间接电流控制法实现PWM变实际上，由于各种原因，电网往往会存在三相电压流器的不平衡控制，控制精度较低，动态性能较差；(电流)幅值不一致、

7、相位不符合规定的情况，这2015~8电

8、

9、l藏柬}19研究与开发种情况称为电网电压的不平衡现象，这种情况下的控制策略时可以忽略零序分量的影响。为分析方便，电能不但无法满足用户的需要，甚至有时会对系统只考虑三相PWM变流器基波分量时的情况，以下和设备造成严重的损害[10-11】。标p表示两相静止坐标系中的分量、下标dq表示两1．1电网电压不平衡的原因相同步旋转坐标系中的分量。三相电网电压不平衡的原因从大的角度来说主P要有以下几个方面：①供电系统输出电压不平衡：供电系统可以等效为一个大的三相发电机，理论上O讲，发电机的输出电压具有一定的不平衡度；②供

10、电网络存在短路或断路故障：电力传输线是供电网络中的一个重要组成部分，当电力传输线发生故障时，三相电网电压不平衡；③配电端三相负载不对图1