【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力变换，尤其涉及一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法及系统。
技术介绍
1、经过长期发展，我国虽然已经成为了能源生产和消费大国，但仍然面临着保障能源供给、加快能源转型的双重挑战。若分布式光伏得到合理配置、科学接入，将会对配电网的电压起到支撑作用，反之则会给配电网的安全稳定和经济运行带来许多消极的影响。含分布式光伏的配电网作为整个电网安全运行的重要组成部分，与用户的关系十分密切。静止无功补偿装置是配网常用的电能质量治理设备，它能够实现并网点无功功率的动态补偿。静止无功补偿装置的控制通常采用跟网型控制方法，由于跟网型控制基于锁相环实现并网同步，且锁相环与其他回路的相互作用容易造成电网的振荡或不稳定，使得跟网型静止无功补偿装置对配电网的电压支撑能力较差。因此为了能够提高静止无功补偿装置的电压控制能力，因此亟需一种全新的静止无功补偿装置的控制方法。
2、中国专利文献cn101162841b公开了一种“静止无功补偿器的非线性pi电压控制方法”。步骤包括：1.检测并采样静止无功补偿器输出的补偿电流isvc，并由式：vsl＝0.03×isvc计算补偿电压vsl；检测并采样电网电压的方均根值vrms；2.计算电压设定值vref与补偿电压vsl、电网电压的方均根值vrms的差值δv；3.差值δv经过最优非线性pi控制器得到补偿导纳b′ref；4.补偿导纳b′ref经限幅模块进行限幅，再由tcr/msc导纳计算模块计算机械式投切电容器控制导纳信号bmsc、晶闸管控制电抗器控制导纳信号btcr；5.导纳角度计算函数将晶闸
技术实现思路
1、本专利技术主要解决原有静止无功补偿装置电压无法精准控制的技术问题，提供一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法及系统，通过直流电压控制环、功率环、输出电压环以及电流环四个控制环路分别比较环路内实际检测得到的电压值与参考值之间的差值，将电压差值转换成需要调整的相位角进行电压校正，在实现电力系统无功功率动态补偿的同时，也能够在电网发生故障时为电网提供无功电压支撑，提升配电网安全稳定运行水平。
2、本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括
3、s1:建立静止无功补偿装置电压控制系统；
4、s2通过静止无功补偿装置电压控制系统内的控制环路调整电压。
5、作为优选，所述步骤s1中静止无功补偿装置电压控制系统中包括控制环路，所述控制环路包括直流电压控制环，用于控制直流侧母线电压的稳定；输出电压环，用于建立无功补偿装置并网点的电压和频率；功率环，用于系统有功功率和无功功率的调节；电流环，用于调节交流侧的输出电流。四个环路互相搭配，按照顺序前一个环路依次为后一个环路生成控制信号以及相应的比较数据，逐级调试比较，最终实现对无功补偿装置电压调整。
6、作为优选，所述步骤s2中功率环内采样网侧获取三相电流和电压并通过坐标转换将其转换至dq坐标系内，获得dq轴上的电流以及电压，再根据已获得电流和电压就计算有功功率和无功功率，有功功率的参考值以直流电压控制环输出的控制指令为准，而无功功率的参考值则为无功功率的预设值与下垂补偿量相加获得，再将计算获得的无功功率和有功功率分别与对应的参考值进行比较获得两者之间的相角差实现对功率的调整。功率环在接收到直流电压控制环内生成的有功功率数值和无功功率数值后进行相应的计算和调试为输出电压环生成输出指令便于后续输出电压环内的电压计算与比较。
7、作为优选，所述步骤s2中输出电压控制环在获取无功功率的输出指令，将输出电压控制环内的指令与实际的dq轴电压进行比较，并通过pi控制器获得电流环的控制指令。输出电压环内经过pi控制的比较厚生成电流控制指令，使得电流环内在接收到控制指令后促使pwm发生器生成相应的驱动信号。
8、作为优选，所述步骤s2中电流环在采样装置内的三相电流后通过坐标变换获得在dq轴下的电流，再将输出电压控制环输出的dq轴电流参考值与实际的dq轴电流相比较，在pi控制器的控制下获得控制静止无功补偿装置的电压参考值，将pi控制器处理获得的结果经过坐标转换获得三项参考值并输入pwm发生器生成驱动信号。
9、作为优选，所述步骤s2中系统根据直流侧电压预先设置直流电压控制环内的直流电压参考值，再将采集获得的直流母线侧电压与参考值进行对比。
10、作为优选，所述步骤s2中静止无功补偿装置中的pi控制器根据不同控制内给定的参考值与实际电压或者电流输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对静止无功补偿装置进行电压控制。pi控制器能够精确的将各环路内实测生成的数据值与其对应的参考值进行比较并获得差值，根据偏差并将其作为控制量能够对电压进行有效的控制，同时pi控制器线性组合的方式联动偏差的比例与积分构成控制量，进一步提高了控制量的准确性。
11、一种静止无功补偿装置的主动电压控制系统，包括电流环和直流电压控制环，所述电流环和直流电压控制环之间设有输出电压环和功率环，所述电流环一侧设有pwm调制器，pwm调制器连接若干并联连接的三相逆变器和滤波电感，所述pwm调制器还连接有电网以，寄生电阻以及电网阻抗。
12、本专利技术的有益效果是：该方法对传统静止无功补偿装置的电压-电流双闭环控制进行主动电压控制改造，改造后的静止无功补偿装置不仅可以对电力系统中的无功功率进行动态补偿，也能够在电网发生故障时为电网提供无功电压支撑，帮助电网电压快速恢复。另外，在电网严重停电故障发生时，本专利技术控制下的静止无功补偿装置还能够作为微网黑启动电源，帮助电网快速恢复供电。本专利技术有利于加强静止无功补偿装置对配电网电压的主动支撑能力，提升配电网安全稳定运行水平。
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1.一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，步骤包括
2.根据权利要求1所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤S1中静止无功补偿装置电压控制系统中包括控制环路，所述控制环路包括直流电压控制环，控制直流侧母线电压的稳定；输出电压环，建立无功补偿装置并网点的电压和频率；功率环，系统有功功率和无功功率的调节；电流环，调节交流侧的输出电流。
3.根据权利要求2所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中功率环内采样网侧获取三相电流和电压并通过坐标转换将其转换至dq坐标系内，获得dq轴上的电流以及电压，再根据已获得电流和电压就计算有功功率和无功功率，有功功率的参考值以直流电压控制环输出的控制指令为准，而无功功率的参考值则为无功功率的预设值与下垂补偿量相加获得，再将计算获得的无功功率和有功功率分别与对应的参考值进行比较获得两者之间的相角差实现对功率的调整。
4.根据权利要求3所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中输出电压控制环在获取无功功率的输出指令，将输
5.根据权利要求3或4任意所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中电流环在采样装置内的三相电流后通过坐标变换获得在dq轴下的电流，再将输出电压控制环输出的dq轴电流参考值与实际的dq轴电流相比较，在PI控制器的控制下获得控制静止无功补偿装置的电压参考值，将PI控制器处理获得的结果经过坐标转换获得三项参考值并输入PWM发生器生成驱动信号。
6.根据权利要2所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中系统根据直流侧电压预先设置直流电压控制环内的直流电压参考值，再将采集获得的直流母线侧电压与参考值进行对比。
7.根据权利要求1所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤S2中静止无功补偿装置中的PI控制器根据不同控制内给定的参考值与实际电压或者电流输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对静止无功补偿装置进行电压控制。
8.一种适配于权利要求1至7任一所述的静止无功补偿装置的主动电压控制系统，其特征在于，包括电流环和直流电压控制环，所述电流环和直流电压控制环之间设有输出电压环和功率环，所述电流环一侧设有PWM调制器，PWM调制器连接若干并联连接的三相逆变器和滤波电感，所述PWM调制器还连接有电网，寄生电阻以及电网阻抗。
...【技术特征摘要】
1.一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，步骤包括
2.根据权利要求1所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤s1中静止无功补偿装置电压控制系统中包括控制环路，所述控制环路包括直流电压控制环，控制直流侧母线电压的稳定；输出电压环，建立无功补偿装置并网点的电压和频率；功率环，系统有功功率和无功功率的调节；电流环，调节交流侧的输出电流。
3.根据权利要求2所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤s2中功率环内采样网侧获取三相电流和电压并通过坐标转换将其转换至dq坐标系内，获得dq轴上的电流以及电压，再根据已获得电流和电压就计算有功功率和无功功率，有功功率的参考值以直流电压控制环输出的控制指令为准，而无功功率的参考值则为无功功率的预设值与下垂补偿量相加获得，再将计算获得的无功功率和有功功率分别与对应的参考值进行比较获得两者之间的相角差实现对功率的调整。
4.根据权利要求3所述的一种静止无功补偿装置的主动电压控制方法，其特征在于，所述步骤s2中输出电压控制环在获取无功功率的输出指令，将输出电压控制环内的指令与实际的dq轴电压进行比较，并通过pi控制器获得电流环的控制指令。
5.根据权利要求3或4任意所述的一种静...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈鼎，雷家兴，钟伟东，李春，刘维亮，范明，王科丁，刘伟，钱伟杰，褚明华，沈浚，高倩，张代红，胡程平，朱晶亮，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司，
类型：发明
国别省市：
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