【技术实现步骤摘要】
基于前馈补偿量计算的级联H桥STATCOM相间电压平衡控制方法
[0001]本专利技术采用一种基于前馈补偿量计算的级联H桥STATCOM相间电压平衡控制方法，属于电力电子控制领域。
技术介绍
[0002]静止无功补偿器(STATCOM)是基于电力电子元件作为主电路，外加控制电路、驱动电路和检测电路组成的一种无功补偿装置。由于电力电子器件耐压能力的限制，普通的STATCOM在高电压、大功率的使用场景下通常需要通过变压器与系统相连接，而过多变压器的加入会对系统的稳定性造成一定的影响，同时也不利于系统的经济运行。级联H桥静止无功补偿器(CHB
‑
STATCOM)基于多电平和H桥串联结构，可以在无变压器的条件下对高电压大功率的系统进行直接的无功功率补偿，提高系统的稳定性和经济性。
[0003]直流侧电压平衡是CHB
‑
STATCOM控制中需要解决的重要问题，现有的研究大多采用三层电压控制来平衡直流侧电压，即总体电压控制、相间电压控制和相内电压控制。在电网电压不平衡时，由于正序和负序分量的产...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于前馈补偿量计算的级联H桥STATCOM电容电压平衡控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：获取电网电压不平衡下级联H桥STATCOM的正负序输出电压和输出电流公式；S2：电网电压不平衡下，考虑负序电压和电流的影响，计算电网和级联H桥STATCOM之间的有功功率流动，将流入级联H桥STATCOM的三相有功功率分为有功功率恒定量和有功功率波动量；S3：对流入级联H桥STATCOM的三相有功功率进行正负序分解，分别平衡正负序有功功率波动量，得到有功功率的前馈补偿量；S4：根据S2中的有功功率，提取零序有功功率进行坐标变换，在两相静止坐标系下得到零序电压注入量的计算公式；S5：检测并采集实际的三相电容电压，与设定的电压参考值作差，经PI控制器后输出有功功率差值，叠加S3中计算得到的前馈补偿量后，作为零序电压计算的有功功率输入值，根据实际的运行情况，向级联H桥STATCOM的三相注入S4中计算的零序电压，平衡三相电容电压。2.根据权利要求1所述的基于前馈补偿量计算的级联H桥STATCOM电容电压平衡控制方法，其特征在于：所述步骤S1中，在电网电压不平衡运行时，电网中将出现正序、负序和零序分量，推导电网电压不平衡下级联H桥STATCOM的输出电压为：式中：u
ca
、u
cb
、u
cc
为级联H桥STATCOM三相输出电压；U
p
、U
n
、U0为并网点电压的正序、负序和零序分量；θ
p
、θ
n
、θ0为并网点电压正序、负序和零序分量初相角；w为电压角频率；根据级联H桥STATCOM采用星型接线，不存在零序电流流通回路，得到级联H桥STATCOM三相输出电流为：式中：i
ca
、i
cb
、i
cc
为级联H桥STATCOM三相输出电流；I
p
、I
n
为输出电流的正序、负序分量；δ
p
、δ
n
为输出电流正序、负序分量初相角。3.根据权利要求2所述的基于前馈补偿量计算的级联H桥STATCOM电容电压平衡控制方法，其特征在于：所述步骤S2中，在电网电压不平衡下，负序电压、电流分量U
n
、I
n
不能忽略，即吸收的有功功率分为三相功率中存在的相同部分有功恒定分量P和不同部分有功波动分量
△
P
i
，具体表示如下：P
i
＝P+ΔP
i
,i＝a,b,c
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
式中，P
i
为流入各相的有功功率；P为有功恒定分量；
△
P
i
为各相有功波动分量；a，b，c分别表示a相、b相和c相；根据瞬时功率理论，利用式(1)和式(2)求得级联H桥STATCOM从系统中吸收的三相有功功率，其中，式(3)中有功功率恒定分量P和有功功率波动分量
△
P
i
分别表示为：分别表示为：式中：
△
P
a
、
△
P
b
、
△
P
c
分别为a，b，c三相有功功率波动分量。4.根据权利要求3所述的基于前馈补偿量计算的级联H桥STATCOM电容电压平衡控制方法，其特征在于：所述步骤S3中，对式(5)中的有功波动分量进行正负序坐标变换，将其分为正序、负序和零序有功波动分量，分别表示为：正序、负序和零序有功波动分量，分别表示为：正序、负序和零序有功波动分量，分别表示为：式中：ΔP
ap
、ΔP
an
、ΔP
a0
分别为a相有功功率波动量的正序、负序和零序分量；ΔP
bp
、ΔP
bn
、ΔP
b0
分别为b相有功功率波动量的正序、负序和零序分量；ΔP
cp
、ΔP
cn
、ΔP
c0
分别为c相有功功率波动量的正序、...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱瑛，饶军，滕德红，卫志农，孙国强，臧海祥，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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