一种新型链式静止同步补偿器控制方法技术

本发明专利技术公开一种新型链式静止同步补偿器控制方法，其特征在于该方法基于载波移相SVPWM算法，针对静止同步补偿器的链式结构，调制性能更优异；提出一种新型三层控制方法，分别从整体、相间和相内三个方面控制直流电容电压，解决直流电容电压不平衡问题；无功补偿控制结构采用基于小型号模型的电压外环电流前馈解耦内环控制结构，谐波治理采用分频控制，重点对低次谐波进行补偿。本发明专利技术的方法在相同的调制比下，提高了载波移相SVPWM的直流侧电压利用率，具有更强的电流调节能力，且易于数字化实现，除此之外不发明专利技术的链式STATCOM不仅运行稳定可靠，而且具备良好的无功补偿与谐波抑制效果。

【技术实现步骤摘要】
一种新型链式静止同步补偿器控制方法
本专利技术属于电容电压控制领域，尤其涉及一种基于载波移相SVPWM算法的新型链式静止同步补偿器控制方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，不断增长的工矿企业给电网带来了日益增多的无功消耗与谐波电流，前者造成系统电压波动与偏差，后者导致网内电流波形畸变，可以将之统称为电能质量问题。较差的电能质量不仅会影响电网设备的正常运行，同时还会增加线路损耗，严重时甚至会影响到电力系统的稳定，如何来解决这一问题，在负荷终端处对电能质量进行治理，杜绝其对公网的影响是一个行之有效的方法。最早的电能质量治理装置多由电力器件构成，体积大、成本高、响应慢且补偿能力受限，而静止同步补偿器（STATCOM）的出现是一大进步，其基本原理就是调节并网端电压的相位与幅值来控制装置的输出电流，对负荷进行动态无功补偿，以维持系统末端电压稳定，改善电力系统的动、静态性能，具有体积小、响应快、调节平滑且补偿能力强等优点，但传统STATCOM往往只具有单一的功能，显然无法满足当今电网电能质量综合治理的需求，随着研究不断深入，兼有无功补偿与谐波治理功能是STATCOM今后发展的重要趋势之一。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，设计了一种新型链式静止同步补偿器控制方法，该方法基于载波移相SVPWM算法，针对静止同步补偿器的链式结构，调制性能更优异；提出一种新型三层控制方法，分别从整体、相间和相内三个方面控制直流电容电压，解决直流电容电压不平衡问题；无功补偿控制结构采用基于小型号模型的电压外环电流前馈解耦内环控制结构，谐波治理采用分频控制，重点对低次谐波进行补偿。本专利技术采用的技术方案是，一种新型链式静止同步补偿器控制方法，包括链式STATCOM主电路、载波移相SVPWM、三层控制策略。所述的链式STATCOM主电路，将多个逆变H桥串联，使同一相逆变桥输出电压叠加在一起，不仅增加了输出相电压的电平数，改善了其波形，还提高了设备的容量。所述的载波移相SVPWM，由于SVPWM本质是建立在规则采样基础上通过给定矢量合成目标矢量的PWM调制方法，因此本专利技术是在传统SVPWM中引入错时采样实现载波移相SVPWM调制。所述的三层控制策略，分别从整体、相间和相内三个方面控制直流电容电，通过控制单个电容来稳定电压。本专利技术的有益效果是，该新型链式静止同步补偿器控制方法，在相同的调制比下，提高了载波移相SVPWM的直流侧电压利用率，具有更强的电流调节能力，且易于数字化实现，除此之外不专利技术的链式STATCOM不仅运行稳定可靠，而且具备良好的无功补偿与谐波抑制效果。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步说明。本专利技术保护范围不仅局限于以下内容的表述。图1是本专利技术电路原理框图。具体实施方式如图所示，本专利技术的新型链式静止同步补偿器控制方法，包括链式STATCOM主电路、载波移相SVPWM、三层控制策略。所述的链式STATCOM主电路，将多个逆变H桥串联，使同一相逆变桥输出电压叠加在一起，不仅增加了输出相电压的电平数，改善了其波形，还提高了设备的容量。虽然功率器件较多，但基本单元为全桥电路，易于进行模块化生产与维护，且各单元逆变桥之间相互独立，加之冗余设计，装置的可靠性很高。所述的载波移相SVPWM，由于SVPWM本质是建立在规则采样基础上通过给定矢量合成目标矢量的PWM调制方法，因此本专利技术是在传统SVPWM中引入错时采样实现载波移相SVPWM调制。采用不同的初始采样偏移角调制的变流器单元输出电压叠加，就能增加复平面内空间矢量的分布，提高电压幅值和等效开关频率，由此可知只要对每个变流单元的采样初始角进行修改就可以在由N个变流器串联而成的换流链中实现SVPWM调制效果。所述的三层控制策略，分别从整体、相间和相内三个方面控制直流电容电，通过控制单个电容来稳定电压。三层控制分别是：（1）总体控制采用电压外环电流内环模式，利用电流内环中的指令有功电流实现各电容电压的基本平衡；（2）将每相多个级联H桥等效为一级H桥单元，通过给定电容电压与单相电容电压均值的比较，来微调每一相调制波以平衡相间有功功率，从而达到各桥臂间电容总电压平衡；（3）根据自平衡原理，将相内各电容电压与给定电压比较，输出相应平衡控制量，最终使得三相每个电容电压均衡。以上关于本专利技术的具体描述，没有局限性，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本专利技术进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型链式静止同步补偿器控制方法，包括链式STATCOM主电路、载波移相SVPWM、三层控制策略，其特征在于该方法基于载波移相SVPWM算法，针对静止同步补偿器的链式结构，调制性能更优异；提出一种新型三层控制方法，分别从整体、相间和相内三个方面控制直流电容电压，解决直流电容电压不平衡问题；无功补偿控制结构采用基于小型号模型的电压外环电流前馈解耦内环控制结构，谐波治理采用分频控制，重点对低次谐波进行补偿。

【技术特征摘要】
1.一种新型链式静止同步补偿器控制方法，包括链式STATCOM主电路、载波移相SVPWM、三层控制策略，其特征在于该方法基于载波移相SVPWM算法，针对静止同步补偿器的链式结构，调制性能更优异；提出一种新型三层控制方法，分别从整体、相间和相内三个方面控制直流电容电压，解决直流电容电压不平衡问题；无功补偿控制结构采用基于小型号模型的电压外环电流前馈解耦内环控制结构，谐波治理采用分频控制，重点对低次谐波进行补偿。2.根据权利要求1所述的新型链式静止同步补偿器控制方法，其特征在于，所述的链式STATCOM主电路，将多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵吉彬，
申请(专利权)人：赵吉彬，
类型：发明
国别省市：辽宁,21