链式STATCOM直流电压平衡控制系统和控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种链式STATCOM直流电压平衡控制系统和控制方法，所述控制方法为：a.直流电压求差模块将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差；b.修正指令生成模块根据所述直流电压求差模块求出的直流电压差值生成修正指令；c.电压指令计算模块接收修正指令生成模块输出的修正指令和外部输入的电压指令，并用根据修正指令来改变电压指令的大小得到最终电压指令。本发明专利技术采用基于乒乓控制原理的控制策略实现链式STATCOM直流电压平衡的平衡控制，具有控制策略简，单实现方便，节约控制器硬件资源的优点。

【技术实现步骤摘要】
链式STATCOM直流电压平衡控制系统和控制方法
本专利技术涉及链式STATCOM控制
，具体涉及一种基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制系统和控制方法。
技术介绍
链式STATCOM是一种基于模块化多电平电压源型换流器技术的柔性交流输电装置。为了适应高电压和大容量的应用需求，链式STATCOM采用了多重化的电路结构。链式STATCOM采用的多重化电路结构具有极高的应用灵活性，每相电路由结构和功能相同的功率模块串联组成。组成链式STATCOM的功率模块中存在有直流电容器，这些直流电容器中直流电压的平衡是链式STATCOM保证输出电压波形质量、系统稳定可靠工作的前提条件，因此功率模块的直流电容器中直流电压的平衡控制是链式STATCOM控制策略中必须解决的重要问题之一。功率模块的直流电容器串联链式STATCOM的三相电路中，一方面由于电流流过直流电容器导致其直流电压存在一定的电压波动，另一方面直流电容器的直流侧电压含有二次谐波分量也导致其直流电压的波动，如何控制和直流电容器的电压波动并稳定链式STATCOM的输出是目前链式STATCOM控制策略的一个热点研究方向。
技术实现思路
本专利技术目的是：针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制系统和控制方法，该控制方法采用基于乒乓控制原理的控制策略实现链式STATCOM直流电压平衡的平衡控制，具有控制策略简，单实现方便，节约控制器硬件资源的优点。本专利技术的技术方案是：一种基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制系统，该系统包括：直流电压求差模块，用于将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差；修正指令生成模块，用于根据所述直流电压求差模块求出的直流电压差值生成修正指令；电压指令计算模块，用于接收修正指令生成模块输出的修正指令和外部输入的电压指令，并用根据修正指令来改变电压指令的大小得到最终电压指令。作为优选，所述修正指令生成模块由比较模块、多路选择模块、以及至少两个乒乓控制模块组成，其中，所述比较模块用于将输入的直流电压差值与内部设定的门限值进行比较并输出乒乓控制模块的启动命令；所述多路选择模块用于根据所述比较模块输出的乒乓控制模块的启动命令选择相应的乒乓控制模块；所述各个乒乓控制模块用于根据所述多路选择模块输出的乒乓控制模块选择信号而择一启动，并最终产生修正指令。作为优选，所述乒乓控制模块共有三个，分别为第一乒乓控制模块、第二乒乓控制模块和第三乒乓控制模块。一种基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制方法，该方法为：a.直流电压求差模块将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差；b.修正指令生成模块根据所述直流电压求差模块求出的直流电压差值生成修正指令；c.电压指令计算模块接收修正指令生成模块输出的修正指令和外部输入的电压指令，并用根据修正指令来改变电压指令的大小得到最终电压指令。作为优选，在所述步骤b中，所述修正指令生成模块由比较模块、多路选择模块、以及至少两个乒乓控制模块组成，其中，所述比较模块将输入的直流电压差值与内部设定的门限值进行比较并输出乒乓控制模块的启动命令，所述多路选择模块根据所述比较模块输出的乒乓控制模块的启动命令选择相应的乒乓控制模块，所述各个乒乓控制模块根据所述多路选择模块输出的乒乓控制模块选择信号而择一启动，并最终产生修正指令。作为优选，所述乒乓控制模块共有三个，分别为第一乒乓控制模块、第二乒乓控制模块和第三乒乓控制模块。本专利技术的优点是：本专利技术采用基于乒乓控制原理的控制策略实现链式STATCOM直流电压平衡的平衡控制，具有控制策略简，单实现方便，节约控制器硬件资源的优点。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术实施例中基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制方法的原理图。图2是修正指令生成模块的工作原理图。其中：1-直流电压求差模块，2-修正指令生成模块，3-电压指令计算模块，4-比较模块，5-多路选择模块，6-第一乒乓控制模块，7-第二乒乓控制模块，8-第三乒乓控制模块。具体实施方式实施例：参照图1所示，本专利技术实施例所提供的这种基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制系统，其包括直流电压求差模块1、修正指令生产模块2和电压指令计算模块3，其中，直流电压求差模块1用于将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差，修正指令生成模块2用于根据所述直流电压求差模块1求出的直流电压差值生成修正指令，电压指令计算模块3用于接收修正指令生成模块2输出的修正指令和外部输入的电压指令，并用根据修正指令来改变电压指令的大小得到最终电压指令。参照图2所示，所述的修正指令生成模块2由比较模块4、多路选择模块5以及多个乒乓控制模块组成，本例中所述乒乓控制模块共有三个，分别为第一乒乓控制模块6、第二乒乓控制模块7和第三乒乓控制模块8，当然，我们也可根据实际需要将所述乒乓控制模块的数量设置为两个、四个、五个甚至更多。其中，比较模块4用于将输入的直流电压差值与比较模块内部设定的门限值进行比较并输出乒乓控制模块的启动命令。多路选择模块5用于根据所述比较模块4输出的乒乓控制模块的启动命令选择相应的乒乓控制模块。所述第一乒乓控制模块6、第二乒乓控制模块7和第三乒乓控制模块8用于根据所述多路选择模块5输出的乒乓控制模块选择信号而启动，并最终产生修正指令。再参照图1和图2所示，一种基于乒乓控制的链式STATCOM直流电压平衡控制方法，也即利用上述这种控制系统来控制链式STATCOM直流电压的方法如下：a.直流电压求差模块1将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差。b.修正指令生成模块2根据所述直流电压求差模块1求出的直流电压差值生成修正指令。该步骤b具体为：比较模块4将输入的直流电压差值与内部设定的门限值进行比较并输出乒乓控制模块的启动命令，所述多路选择模块5根据所述比较模块4输出的乒乓控制模块的启动命令选择相应的乒乓控制模块，所述第一乒乓控制模块6、第二乒乓控制模块7和第三乒乓控制模块8根据所述多路选择模块5输出的乒乓控制模块选择信号而择一启动(所谓“择一启动”，即仅启动第一乒乓控制模块6、第二乒乓控制模块7和第三乒乓控制模块8中的一个)，并最终产生修正指令。为了便于读者更加清楚地理解上面所说的“多路选择模块5根据所述比较模块4输出的乒乓控制模块的启动命令选择相应的乒乓控制模块”，现对其进行解释：比较模块4内部设定三个门限值Th1、Th2和Th3，当直流电压差值大于Th1且小于等于Th2时，启动第一乒乓控制模块6。当直流电压差值大于Th2且小于等于Th3时，启动第二乒乓控制模块7。当直流电压差值大于Th3时，启动第三乒乓控制模块8。当直流电压差值小于Th1时，电压差值很小，则不需要对电压进行修正，不产生修正指令。c.电压指令计算模块3接收修正指令生成模块2输出的修正指令和外部输入的电压指令，并用根据修正指令来改变电压指令的大小得到最终电压指令。当然，上述实施例只为说明本专利技术的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本专利技术的内容并据以实施，并不能以此限制本专利技术的保护范围。凡根据本专利技术主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种链式STATCOM直流电压平衡控制系统，其特征在于该系统包括：直流电压求差模块(1)，用于将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差；修正指令生成模块(2)，用于根据所述直流电压求差模块(1)求出的直流电压差值生成修正指令；电压指令计算模块(3)，用于接收修正指令生成模块(2)输出的修正指令和外部输入的电压指令，并用根据修正指令来改变电压指令的大小得到最终电压指令。

【技术特征摘要】
1.一种链式STATCOM直流电压平衡控制系统，其特征在于该系统包括：直流电压求差模块(1)，用于将功率模块的实际直流电压和设定的直流电压参考值求差；修正指令生成模块(2)，用于根据所述直流电压求差模块(1)求出的直流电压差值生成修正指令；电压指令计算模块(3)，用于接收修正指令生成模块(2)输出的修正指令和外部输入的电压指令，并根据修正指令来改变电压指令的大小以得到最终电压指令；所述修正指令生成模块(2)由比较模块(4)、多路选择模块(5)、以及至少两个乒乓控制模块组成，其中，所述比较模块(4)用于将输入的直流电压差值与内部设定的门限值进行比较并输出乒乓控制模块的启动命令；所述多路选择模块(5)用于根据所述比较模块(4)输出的乒乓控制模块的启动命令选择相应的乒乓控制模块；各个所述乒乓控制模块用于根据所述多路选择模块(5)输出的乒乓控制模块选择信号而择一启动，并最终产生修正指令。2.根据权利要求1所述的链式STATCOM直流电压平衡控制系统，其特征在于：所述乒乓控制模块共有三个，分别为第一乒乓控制模块(6)、第二乒乓控制模块(7)和第三乒乓控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杭，白云飞，
申请(专利权)人：苏州慧科电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32