一种抑制SVG谐波谐振的控制方法技术

本发明专利技术提供一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，该控制方法根据SVG并网侧的电压信号和电流信号确定电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率，进而确定最大电压总谐波畸变率和最大电流总谐波畸变率。通过最大电压总谐波畸变率、最大电流总谐波畸变率与第一预设阈值、第二预设阈值的比较，自动选择并切换SVG控制器参数，增大SVG控制系统的相角裕度，改变SVG系统的阻抗特性，从而抑制SVG与系统产生的谐波谐振，避免持续的谐波放大，提高电力系统的稳定性。本发明专利技术提供的控制方法实施简便，无需增加额外的硬件设备，能够满足SVG正常运行时的无功补偿调节响应速度，又能在发生谐波谐振时抑制谐波谐振，从而提高了SVG的运行可靠性。

A Control Method for Suppressing SVG Harmonic Resonance

The invention provides a control method for suppressing the harmonic resonance of SVG. The control method determines the total harmonic distortion rate of voltage and current according to the voltage and current signals of the grid-connected side of SVG, and then determines the maximum total harmonic distortion rate of voltage and current, and the maximum total harmonic distortion rate of current. By comparing the maximum voltage total harmonic distortion rate and the maximum current total harmonic distortion rate with the first preset threshold and the second preset threshold, the parameters of the SVG controller are automatically selected and switched, the phase margin of the SVG control system is increased, and the impedance characteristics of the SVG system are changed, thus the harmonic resonance between the SVG and the system is suppressed, the continuous harmonic amplification is avoided, and the stability of the power system is improved. The control method provided by the invention is simple to implement, does not need additional hardware equipment, can meet the response speed of reactive power compensation adjustment in normal operation of SVG, and can suppress harmonic resonance when harmonic resonance occurs, thereby improving the operation reliability of SVG.

【技术实现步骤摘要】
一种抑制SVG谐波谐振的控制方法
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种抑制SVG谐波谐振的控制方法。
技术介绍
静止无功发生器(StaticVarGenerator，SVG)是一种采用可关断电力电子器件组成的换流器来实现动态无功补偿的装置。SVG的作用相当于一个可控的无功电源，其无功电流能够快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，进而自动补偿电网系统所需无功功率，以实现对电网无功功率的动态无功补偿。相比其他无功补偿设备而言，SVG在容性和感性范围内具备了双向连续调节补偿电流的能力，同时，SVG还具有动态响应速度快、补偿电流谐波含量小的特点，因此，SVG广泛应用于新能源并网、输配电系统、机车牵引、金属冶炼等无功补偿应用场景。当SVG应用于新能源并网无功补偿的应用场景中时，光伏、风机大多通过电力电子变流器进行并网，而电力电子并网变流器大多通过高频的PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)技术来实现电能的变换，因此变换器交流侧会产生高频谐波。正常运行时，并网变流器装设有滤波装置，该滤波装置能够消除高频谐波的影响。但在某些特殊的工况，如新能源发电随机性改变或系统运行方式的改变的情况下，会导致SVG阻抗和系统阻抗在某个频率点发生谐振，谐振将导致谐波放大，SVG输出电压电流谐波含量增大，严重威胁到SVG设备及新能源电厂电力设备的安全运行。目前，对于SVG和系统之间因阻抗不匹配而在某些特殊条件下发生的谐波谐振，可以通过减小SVG电流控制环的PI(proportionalintegral，比例积分)控制器的比例、积分系数，增加SVG控制系统的相角裕度的方式提高系统稳定性，进而避免谐波谐振。但是，由于控制系统始终只采用一组PI参数，若减小PI控制器的比例、积分系数，则会导致在正常运行时SVG动态补偿响应速度降低。
技术实现思路
本专利技术提供一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，以解决SVG谐波谐振且SVG动态补偿响应速度较低的问题。本专利技术提供一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，包括：采集SVG并网侧的三相电压信号和三相电流信号；根据所述三相电压信号和所述三相电流信号分别确定每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率；根据所述每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率确定最大电压总谐波畸变率和最大电流总谐波畸变率；根据所述最大电压总谐波畸变率、最大电流总谐波畸变率以及第一预设阈值、第二预设阈值确定SVG控制器参数。优选地，根据所述三相电压信号和所述三相电流信号分别确定每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率包括：根据所述电压信号和所述电流信号确定电压有效值和电流有效值；根据所述电压信号和所述电流信号确定电压基波有效值和电流基波有效值；根据所述电压有效值、所述电流有效值、所述电压基波有效值和所述电流基波有效值分别确定电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率。优选地，A相电压相对应的所述电压总谐波畸变率的计算公式为：其中，UaTHD为A相电压总谐波畸变率；Ua为A相电压有效值；Ua1为A相电压基波有效值。优选地，根据所述每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率确定最大电压总谐波畸变率和最大电流总谐波畸变率包括：选取每相中所述电压总谐波畸变率最大的为最大电压总谐波畸变率；选取每相中所述电流总谐波畸变率最大的为最大电流总谐波畸变率。优选地，根据所述最大电压总谐波畸变率、最大电流总谐波畸变率以及第一预设阈值、第二预设阈值确定SVG控制器参数包括：判断所述最大电压总谐波畸变率是否大于第一预设阈值；若大于，则第一比较器的输出为1；若等于或小于，则所述第一比较器的输出为0；判断所述最大电流总谐波畸变率是否大于第二预设阈值；若大于，则第二比较器的输出为1；若等于或小于，则所述第二比较器的输出为0；将所述第一比较器和所述第二比较器的输出进行或逻辑运算；若所述第一比较器或所述第二比较器的输出为1，则或门的输出为1；若所述第一比较器和所述第二比较器的输出均为0，则或门的输出为0；所述或门经过预设延时作为SVG预设PI控制参数的选择信号；当所述或门经过所述预设延时后的输出为1时，所述SVG选择预设的PI控制参数Kp2、Ki2作为电流内环的控制器参数；当所述或门经过所述预设延时后的输出为0时，所述SVG选择预设的PI控制参数Kp1、Ki1作为电流内环的控制器参数。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术提供一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，该控制方法根据SVG并网侧的三相电压信号和三相电流信号确定每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率，进而确定最大电压总谐波畸变率和最大电流总谐波畸变率。通过最大电压总谐波畸变率、最大电流总谐波畸变率以及第一预设阈值、第二预设阈值的比较，自动选择并切换SVG控制器参数，增大SVG控制系统的相角裕度，改变SVG系统的阻抗特性，从而抑制SVG与系统产生的谐波谐振，避免持续的谐波放大，提高电力系统的稳定性。本专利技术提供的控制方法实施简便，无需增加额外的硬件设备，能够满足SVG正常运行时的无功补偿调节响应速度，又能在发生谐波谐振时抑制谐波谐振，从而提高了SVG的运行可靠性。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的典型的SVG控制原理框图；图2为本专利技术实施例提供的抑制SVG谐波谐振的控制方法的流程示意图；图3为本专利技术实施例提供的抑制SVG谐波谐振的控制原理图。具体实施方式请参考附图1，附图1示出了本申请实施例提供的一种现有的典型的SVG控制原理框图。如附图1所示，现有典型的SVG控制原理为：SVG控制器采集SVG并网侧的电压电流信号ua、ub、uc、ia、ib、ic，通过锁相环(PLL，PhaseLockedLoop)对电压信号进行锁相，确定SVG并网点的电压相位θ。根据电压相位θ，对三相电流信号进行3S/2S坐标变换，将三相静止坐标系下的电流量ia、ib、ic变换成两相旋转坐标系下的电流id、iq，以用于SVG控制器的电流内环控制。电流内环控制采用PI控制器形成闭环反馈控制，q轴的电流参考值一般通过补偿无功指令计算得到，d轴的电流参考指令一般通过SVG电容电压控制环节计算得到。将通过采集计算得到的d轴、q轴反馈电流id、iq与d轴、q轴电流参考值进行比较，得到反馈电流与参考电流的差值。将差值送到PI控制器的输入端，PI控制器将根据差值的大小调整d轴、q轴输出电压参考值SVG控制器再将d轴、q轴输出电压参考值经过2S/3S坐标变换，将两相旋转坐标系下的电压参考值变换为三相静止坐标系下的电压参考值最后，SVG控制器根据三相电压参考值进行PWM调制，并将得到的控制信号传送给SVG每相电力电子开关器件，控制SVG的输出电压，从而控制SVG注入交流系统的无功电流，实现动态无功补偿。基于上述典型的SVG控制原理，本申请实施例提供一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，附图2示出了本申请实施例提供的抑制SVG谐波谐振的控制方法的流程示意图，该方法的控制原理图如附本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，其特征在于，包括：采集SVG并网侧的三相电压信号和三相电流信号；根据所述三相电压信号和所述三相电流信号分别确定每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率；根据所述每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率确定最大电压总谐波畸变率和最大电流总谐波畸变率；根据所述最大电压总谐波畸变率、最大电流总谐波畸变率以及第一预设阈值、第二预设阈值确定SVG控制器参数。

【技术特征摘要】
1.一种抑制SVG谐波谐振的控制方法，其特征在于，包括：采集SVG并网侧的三相电压信号和三相电流信号；根据所述三相电压信号和所述三相电流信号分别确定每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率；根据所述每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率确定最大电压总谐波畸变率和最大电流总谐波畸变率；根据所述最大电压总谐波畸变率、最大电流总谐波畸变率以及第一预设阈值、第二预设阈值确定SVG控制器参数。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述三相电压信号和所述三相电流信号分别确定每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率，包括：根据所述电压信号和所述电流信号确定电压有效值和电流有效值；根据所述电压信号和所述电流信号确定电压基波有效值和电流基波有效值；根据所述电压有效值、所述电流有效值、所述电压基波有效值和所述电流基波有效值分别确定电压总谐波畸变率和电流总谐波畸变率。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，A相电压相对应的所述电压总谐波畸变率的计算公式为：其中，UaTHD为A相电压总谐波畸变率；Ua为A相电压有效值；Ua1为A相电压基波有效值。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，根据所述每相的电压总谐波畸变率和电流总谐波...

【专利技术属性】
技术研发人员：何鑫，许守东，邢超，郭成，刘明群，覃日升，李胜男，陈勇，徐志，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53