一种角接链式STATCOM电流优化方法技术

本申请提供了一种角接链式STATCOM电流优化方法，包括：获取角接链式STATCOM的三相换流链电流和零序三次环流；基于dq指令电流检测方法对三相换流链电流进行处理，得到无功补偿控制电流指令；对无功补偿控制电流指令进行交叉解耦PI控制，得到dq解耦电流；基于零序三次环流获取dq分量电流；基于dq分量电流和预设的参考量获取误差值；对误差值进行PR控制，得到零序三次补偿电压；基于零序三次补偿电压对dq解耦电流进行零序环流抑制，实现STATCOM电流优化。本申请的安全可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
一种角接链式STATCOM电流优化方法
本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种角接链式STATCOM电流优化方法。
技术介绍
电能是当今社会最重要的能源之一，人们的工作和日常生活等都离不开电能的使用。电力系统作为电能的运输载体，保证其安全运行是至关重要的。有功功率和无功功率是电力系统中两种能量的表达形式，有功功率是将电能转换为其他形式的能量消耗掉的电功率，无功功率相对抽象，但有功功率的传输离不开无功功率的支持，因此无功功率对于整个电力系统具有重要的意义。随着电网电压等级的升高，大功率高压静止无功补偿器(STATCOM)的应用愈发广泛，其对于稳定电网电压和减少输配电线路的功率损耗有着至关重要的作用。STATCOM采用角型连接方式接入系统，可有效避免开关器件并联，提升装置寿命，同时还可进行负序和无功补偿。因此，角型链式STATCOM在众多场合中得到应用。在控制STATCOM输出这一方面，现有技术一般应用电流控制方法，通过指令电流信号进行内环PI控制，实现电流追踪，采用线性、非线性、模糊或神经网络等控制实现STATCOM输出相应的无功补偿电流。然而本申请的专利技术人发现，现有技术在应用时，由于链节直流电容的存在，补偿电流将通过开关耦合在直流电容上产生二倍频的电压，该电压将在换流链中形成三倍频的零序电流，而零序电流的产生会危害到电力系统的安全性，因此现有技术存在安全性低的缺点。
技术实现思路
本申请提供了一种角接链式STATCOM电流优化方法，以解决现有技术安全性低的问题。为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：本申请提供了一种角接链式STATCOM电流优化方法，该方法包括：获取角接链式STATCOM的三相换流链电流和零序三次环流；基于dq指令电流检测方法对所述三相换流链电流进行处理，得到无功补偿控制电流指令；对所述无功补偿控制电流指令进行交叉解耦PI控制，得到dq解耦电流；基于所述零序三次环流获取dq分量电流；基于所述dq分量电流和预设的参考量获取误差值；对所述误差值进行PR控制，得到零序三次补偿电压；基于所述零序三次补偿电压对所述dq解耦电流进行零序环流抑制，实现STATCOM电流优化。可选的，所述基于dq指令电流检测方法对所述三相换流链电流进行处理，包括：将所述三相换流链电流进行解析，得到基波分量和谐波分量的叠加形式；对所述基波分量和谐波分量的叠加形式进行dq变换，得到基波分量；基于低通滤波器对所述基波分量进行滤波，得到直流分量；将所述直流分量和所述基波分量做差，得到无功补偿控制电流指令。可选的，所述将所述三相换流链电流进行解析，公式为：其中：In+表示n次谐波正序分量；In-表示n次谐波负序分量；ω表示同步旋转角度；t表示时间；表示n次谐波正序分量的相位；表示n次谐波负序分量的相位。可选的，所述对所述基波分量和谐波分量的叠加形式进行dq变换，包括：将所述基波分量和谐波分量的叠加形式乘以转换矩阵，公式为：其中：idΣ表示基波有功分量；iqΣ表示基波无功分量。可选的，所述基于所述零序三次环流获取dq分量电流，包括：获取所述零序三次环流在同步旋转坐标下的电流瞬时表达；对所述电流瞬时表达进行解析，并根据低通滤波器获取dq分量电流。可选的，所述零序三次环流在同步旋转坐标下的电流瞬时表达，表达式为：i3＝I3dcos(3ω)+I3qsin(3ω)其中：i3表示零序三次环流；I3d表示零序三次环流的d轴分量；I3q表示q轴分量；ω表示同步旋转角度。可选的，对所述电流瞬时表达进行解析，包括：将零序三次环流在同步旋转坐标下的电流瞬时表达式等号两端同时乘以2cos(3ω)：2i3cos(3ω)＝(I3dcos(3ω)+I3qsin(3ω))cos(3ω)＝2I3dcos(3ω)cos(3ω)+2I3qsin(3ω)cos(3ω)＝I3d+I3dcos(6ω)+I3qsin(6ω)将零序三次环流在同步旋转坐标下的电流瞬时表达式等号两端同时乘以2sin(3ω)：2i3sin(3ω)＝2(I3dcos(3ω)+I3qsin(3ω))sin(3ω)＝2I3dcos(3ω)sin(3ω)+2I3qsin(3ω)sin(3ω)＝-I3q+I3qcos(6ω)+I3dsin(6ω)其中：第一项-I3q为直流分量；第二项I3qcos(6ω)和第三项I3dsin(6ω)为交流分量。可选的，所述对所述误差值进行PR控制，PR控制的传递函数为：其中：kp为比例系数；k3th为三次谐振系数；ωC3th为三次截止频率；ω3th为谐振频率；s为误差值。可选的，还包括：基于CPS-SPWM载波技术控制角接链式STATCOM的输出。与现有技术相比，本申请的有益效果为：本申请提供了一种角接链式STATCOM电流优化方法，包括：获取角接链式STATCOM的三相换流链电流和零序三次环流；基于dq指令电流检测方法对三相换流链电流进行处理，得到无功补偿控制电流指令；对无功补偿控制电流指令进行交叉解耦PI控制，得到dq解耦电流；基于零序三次环流获取dq分量电流；基于dq分量电流和预设的参考量获取误差值；对误差值进行PR控制，得到零序三次补偿电压；基于零序三次补偿电压对dq解耦电流进行零序环流抑制，实现STATCOM电流优化。本申请首先对指令电流进行检测，并通过PI控制和交叉解耦对指令电流进行追踪，至此实现STATCOM无功功率的双向流动以提升弱交流系统强度；再获取零序三次补偿电压对电流中的零序三次环流进行抑制消除，从而消除零序三次环流带来的危害，保证STATCOM的输出安全。因此本申请的安全可靠性更高。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为本申请实施例提供的角接链式STATCOM电流优化方法的整体流程图；图2为本申请一个实施例中的指令电流检测示意图；图3为本申请一个实施例中交叉解耦后d轴、q轴电流的控制框图；图4为本申请一个实施例中电流优化的整体示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种角接链式STATCOM电流优化方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取角接链式STATCOM的三相换流链电流和零序三次环流；/n基于dq指令电流检测方法对所述三相换流链电流进行处理，得到无功补偿控制电流指令；/n对所述无功补偿控制电流指令进行交叉解耦PI控制，得到dq解耦电流；/n基于所述零序三次环流获取dq分量电流；基于所述dq分量电流和预设的参考量获取误差值；/n对所述误差值进行PR控制，得到零序三次补偿电压；/n基于所述零序三次补偿电压对所述dq解耦电流进行零序环流抑制，实现STATCOM电流优化。/n

【技术特征摘要】
1.一种角接链式STATCOM电流优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取角接链式STATCOM的三相换流链电流和零序三次环流；
基于dq指令电流检测方法对所述三相换流链电流进行处理，得到无功补偿控制电流指令；
对所述无功补偿控制电流指令进行交叉解耦PI控制，得到dq解耦电流；
基于所述零序三次环流获取dq分量电流；基于所述dq分量电流和预设的参考量获取误差值；
对所述误差值进行PR控制，得到零序三次补偿电压；
基于所述零序三次补偿电压对所述dq解耦电流进行零序环流抑制，实现STATCOM电流优化。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于dq指令电流检测方法对所述三相换流链电流进行处理，包括：
将所述三相换流链电流进行解析，得到基波分量和谐波分量的叠加形式；
对所述基波分量和谐波分量的叠加形式进行dq变换，得到基波分量；
基于低通滤波器对所述基波分量进行滤波，得到直流分量；
将所述直流分量和所述基波分量做差，得到无功补偿控制电流指令。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述三相换流链电流进行解析，公式为：



其中：
In+表示n次谐波正序分量；
In-表示n次谐波负序分量；
ω表示同步旋转角度；
t表示时间；

表示n次谐波正序分量的相位；

表示n次谐波负序分量的相位。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述基波分量和谐波分量的叠加形式进行dq变换，包括：
将所述基波分量和谐波分量的叠加形式乘以转换矩阵，公式为：



其中：
idΣ表示基波有功分量；
iqΣ表示基波无功分量。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述零序三次环流获取dq分量电流，包括：
获取所述零序三次环流在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢超，徐志，何鑫，奚鑫泽，李胜男，刘明群，杨蕾，卢佳，
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