链式SVG相间对冲测试系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，包括首先获取并网点端口电压的相位信息并计算得到各相换流链的相位基准值；再计算需对冲两相的无功电流指令；再对三相换流链的直流电压进行实时闭环控制得到有功电流分量指令；再对无功电流指令和有功电流分量指令进行合成得到短接两相的电流指令；再对短接两相进行电流闭环控制并对非短接相进行电压开环控制，得到三相换流链的每相输出电压需求值；最后利用移相载波调制得到各相中每个换流链的驱动控制信号。本发明专利技术专门针对链式SVG相间对冲测试模式而设计，可在进行相间无功对冲考核的同时维持三相换流链直流电压稳定，而且鲁棒性强，适应性强。

Control method of chain type SVG interphase hedge test system

The invention discloses a control method of the chain type SVG inter phase offset test system, which includes first obtaining the phase information of the port voltage of the parallel node and calculating the phase reference value of each phase commutation chain; then calculating the reactive current command to offset the two phases; then performing real-time closed-loop control on the direct current voltage of the three-phase commutation chain to obtain the active current component command; and then the reactive current command and The active current component command is synthesized to obtain the current command of the short circuit two phases; then the short circuit two phases are controlled by the current closed-loop control and the non short circuit phases are controlled by the voltage open-loop control to obtain the output voltage demand value of each phase of the three-phase commutation chain; finally, the drive control signal of each commutation chain in each phase is obtained by the phase-shift carrier modulation. The invention is specially designed for the chain type SVG phase to phase offset test mode, which can maintain the DC voltage stability of the three-phase converter chain while conducting the phase to phase reactive power offset assessment, and has strong robustness and adaptability.

【技术实现步骤摘要】
链式SVG相间对冲测试系统的控制方法
本专利技术属于电气工程领域，具体涉及一种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法。
技术介绍
随着经济技术的发展，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。而随着新能源发电及特高压输电技术的快速发展，电网对动态无功补偿设备的需求日趋迫切。在具有动态无功补偿能力的无功设备中，静态同步发生器(StaticVarGenerator，SVG)因具有响应速度快、并网谐波小而受到关注。为了保证SVG设备到达客户现场时能一次投运成功与稳定运行，通常要求在SVG出厂试验中尽量多地完成相关测试项目。目前，SVG出厂测试一般是对SVG各部件进行分项测试，比如测试功率模块单体的换流链对冲试验、测试装置电压控制能力的整机空载试验、测试控制保护系统的半实物仿真测试等，受条件所限常常不进行同时达到额定电压和额定电流的整机满载试验。仅有少量SVG会在出厂前用对拖试验平台进行带载对冲试验，利用电容器或电抗器组或其他SVG作为陪测无功设备，避免厂区供电网络容量超限。但这种方法需在厂区配置与被测SVG容量相当的陪测无功设备，若当SVG容量达百兆乏时，由于此类SVG项目数目本身就较少，可能数年才会生产一套装置，难以再找到一台陪测SVG来进行功率对冲，若单独为此装置建设前述对冲试验平台，则试验平台造价太高。专利技术专利CN201810654389.X公开了一种大容量SVG的出厂满载测试方法，其特征是将三相SVG重构为两并一串的接线方式，再对并联两相进行无功对冲功率考核。可在SVG对外输出容量远小于其额定容量的条件下进行SVG在额定电压和额定电流下的分相考核测试，且不需要额外增加陪测设备，便于在有限厂区供电容量下实现对大容量SVG的出厂满载测试，该方法对应测试平台的结构简单、造价低，解决了SVG在厂内高效、经济的满载测试问题。相对于常规SVG，该测试方法的结构特征是SVG运行在两并一串的测试模式，但这种接线方式与现有SVG三相分别连接到电网三相的接线方式存在显著差异，导致已有的SVG闭环控制方法不再适用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法,用于实现对链式SVG两并一串这种特殊接线方式下的各相换流链的电压电流实时调控，从而维持SVG在分相对冲测试模式下的持续稳定运行。本专利技术提供的这种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，具体包括如下步骤：S1.获取并网点端口电压的相位信息，并计算得到各相换流链的相位基准值；S2.根据预设的对冲电流大小以及步骤S1得到的各相换流链的相位基准值，计算需对冲两相的无功电流指令；S3.对三相换流链的直流电压进行实时闭环控制，从而得到有功电流分量指令；S4对步骤S2得到的无功电流指令和步骤S3得到的有功电流分量指令进行合成，从而得到短接两相的电流指令；S5.对短接两相进行电流闭环控制，再对非短接相进行电压开环控制，从而得到三相换流链的每相输出电压需求值；S6.利用移相载波调制，得到各相中每个换流链的驱动控制信号。步骤S1中所述的获取并网点端口电压的相位信息，具体为首先检测并网点端口的电压Uac，然后利用锁相锁相环(PhaseLockLoop,PLL)提取并网点端口电压的相位θAC，然后用并网点端口电压的相位θAC减去30°后作为短接相换流链的电压相位θA，最后再用短接相换流链的电压相位θA减去120°后作为与电网连接相换流链的电压相位θC。步骤S2所述的计算需对冲两相的无功电流指令，具体为采用如下算式计算需对冲两相的无功电流指令：iaQ*＝IQ×cos(θA)ibQ*＝-iaQ*＝-IQcos(θA)式中iaQ*和ibQ*为需对冲两相的无功电流指令，IQ为预设的对冲电流值，θA为短接相换流链的电压相位。步骤S3所述对三相换流链的直流电压进行实时闭环控制，从而得到有功电流分量指令，具体为利用三个直流电流环，分别对三相换流链直流电压进行实时闭环调控，得到三个有功电流分量指令。所述的对三相换流链的直流电压进行实时闭环控制，从而得到有功电流分量指令，具体为采用如下方法计算得到有功电流分量指令：iaP*＝PI(Udc_A*-Udc_A)×sin(θA)ibP*＝PI(Udc_B*-Udc_B)×sin(θA)icP*＝PI(Udc_C*-Udc_C)×cos(θA)式中iaP*和ibP*为短接两相的有功电流分量指令，icP*为非短接相的有功电流分量指令；PI表示利用PI控制器进行闭环控制；Udc_A*和Udc_B*为短接两相的直流电压指令，Udc_C*为非短接相的直流电压指令；Udc_A和Udc_B为短接两相的直流电压反馈值，Udc_C为非短接相的直流电压反馈值；θA为短接相换流链的电压相位。步骤S4所述的对步骤S2得到的无功电流指令和步骤S3得到的有功电流分量指令进行合成，从而得到短接两相电流指令，具体为采用如下算式进行合成：ia*＝iaQ*+iaP*ib*＝ibQ*+ibP*+icP*式中ia*和ib*为合成得到的短接两相的电流指令；iaQ*和ibQ*为需对冲两相的无功电流指令，iaP*和ibP*为短接两相的有功电流分量指令，icP*为非短接相的有功电流分量指令。步骤S5所述的对短接两相进行电流闭环控制，再对非短接相进行电压开环控制，从而得到三相换流链的每相输出电压需求值；具体为利用经典PI控制器对短接两相实施电流闭环控制，得到各自的相输出电压需求值；对非短接相，则根据其预设的电压设定值及相位直接计算其输出电压需求值。本专利技术提供的这种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，专门针对链式SVG分相对冲测试模式而设计，适用于SVG两相并联后再与另一相串联的特殊接线方式，可在进行相间无功对冲考核的同时维持三相换流链直流电压稳定，从而保持系统持续稳定运行以长期考核。本专利技术方法对三相换流链直流电压都实现了闭环调控，因此即使因系统参数误差、定向误差、控制误差等因素导致部分环节实际效果易于理想工况，也能通过闭环调控校正过来，从而鲁棒性强、适应性强；最后，本专利技术方法与SVG常规分相控制系统结构中绝大部分模块类似，可在常规控制系统结构上进行局部改造而来，结构简单、易于实现。附图说明图1为本专利技术方法的方法流程示意图。图2为本专利技术方法对应的链式SVG相间对冲测试系统的主电路结构图。具体实施方式如图1所示为本专利技术方法的方法流程示意图，其对应的链式SVG相间对冲测试系统主电路结构图如图2所示。在具体实施时，SVG分相对冲测试测试时，可选任意两相端口短接，构成两相换流链内部并联后再与第三相换流链串联。以下以SVG的AB两相端口短接后接到电网A相接入点、C相直接与电网相连的接线方式为例，详细说明本专利技术所提控制方法的实施方式。本专利技术提供的这种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，包括S1.获取并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，具体包括如下步骤：/nS1.获取并网点端口电压的相位信息，并计算得到各相换流链的相位基准值；/nS2.根据预设的对冲电流大小以及步骤S1得到的各相换流链的相位基准值，计算需对冲两相的无功电流指令；/nS3.对三相换流链的直流电压进行实时闭环控制，从而得到有功电流分量指令；/nS4 对步骤S2得到的无功电流指令和步骤S3得到的有功电流分量指令进行合成，从而得到短接两相的电流指令；/nS5.对短接两相进行电流闭环控制，再对非短接相进行电压开环控制，从而得到三相换流链的每相输出电压需求值；/nS6.利用移相载波调制，得到各相中每个换流链的驱动控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，具体包括如下步骤：
S1.获取并网点端口电压的相位信息，并计算得到各相换流链的相位基准值；
S2.根据预设的对冲电流大小以及步骤S1得到的各相换流链的相位基准值，计算需对冲两相的无功电流指令；
S3.对三相换流链的直流电压进行实时闭环控制，从而得到有功电流分量指令；
S4对步骤S2得到的无功电流指令和步骤S3得到的有功电流分量指令进行合成，从而得到短接两相的电流指令；
S5.对短接两相进行电流闭环控制，再对非短接相进行电压开环控制，从而得到三相换流链的每相输出电压需求值；
S6.利用移相载波调制，得到各相中每个换流链的驱动控制信号。


2.根据权利要求1所述的链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，其特征在于步骤S1中所述的获取并网点端口电压的相位信息，具体为首先检测并网点端口的电压Uac，然后利用锁相锁相环(PhaseLockLoop,PLL)提取并网点端口电压的相位θAC，然后用并网点端口电压的相位θAC减去30°后作为短接相换流链的电压相位θA，最后再用短接相换流链的电压相位θA减去120°后作为与电网连接相换流链的电压相位θC。


3.根据权利要求1所述的链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，其特征在于步骤S2所述的计算需对冲两相的无功电流指令，具体为采用如下算式计算需对冲两相的无功电流指令：
iaQ*＝IQ×cos(θA)
ibQ*＝-iaQ*＝-IQcos(θA)
式中iaQ*和ibQ*为需对冲两相的无功电流指令，IQ为预设的对冲电流值，θA为短接相换流链的电压相位。


4.根据权利要求1所述的链式SVG相间对冲测试系统的控制方法，其特征在于步骤S3所述的对三相换流链的直流电压进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，黄清军，李波，朱远，谭艳军，朱思国，毛新果，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43