基于对称分量法链式星形SVG负序及谐波的补偿

基于对称分量法链式星形SVG负序及谐波的补偿

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摘要:为实现链式星形SVG对负序及谐波的补偿,首先给出基于对称分量法的零序电压计算方法,对计算结果进行分析,确定星形SVG补偿负序能力的范围。然后基于瞬时对称分量法,并给出基于重复学习控制的参考电流跟踪控制策略。最后,用PSCAD软件进行了仿真,结果表明实现方法的正确性和有效性。

关键字:链式星形SVG;对称分量法;零序电压;负序补偿;重复学习控制

0引言

随着电力电子技术的广泛应用,不平衡、非线性负荷已严重威胁着电能质量及电网安全。链式静止无功发生器(StaticVarGenerator,SVG)具有模块化、易扩展的优点,在中、高压电能质量治理领域受到越来越多的关注[1-4]。

本文给出基于重复学习控制的负序、谐波电流的跟踪控制策略。通过仿真验证本文所用方法的可实现性和正确性。

1链式星形SVG的数学模型

图1为链式星形SVG的结构图,每相链节由个H桥单元组成,为电网电压,,为SVG输出电流,为负载电流,为连接电抗;为电网相电压的中性点,为SVG链节的连接点。

设负序分量的幅值为,初相角为,则有

由传递函数可知,重复环的作用与积分环节的相似,只是重复环对误差的累加是逐周期的,能够实现对周期信号的零误差跟踪。

4仿真结果与分析

为验证本文控制策略的正确性和有效性,基于PSCAD/EMTDC工具,搭建了星形结构的链式SVG仿真模型。

5.2谐波补偿

1s时刻投入第二组负荷,2s时刻投入谐波补偿控制,图3为投入谐波补偿前后的仿真波形。图3(a)为负载电流,三相电流含有谐波;图3(b)为谐波补偿前后的网侧电流波形。

5结论

本文对基于对称分量法计算出的零序电压进行分析,对控制算法进行了仿真,仿真结果验证了控制算法的正确性,实现了链式星形SVG补偿负序和谐波的功能。

[参考文献]

[1]耿俊成,刘文华,俞旭峰.链式STATCOM的数学模型[J].中国电机工程学报,2003,23(6):66-70.

[2]SotoD,PenaR.NonlinearcontrolstrategiesforcascadedmultilevelSTATCOMs[J].IEEETans.onIndustryApplications,1999,35(5):1118-1123.

[3]AkagiH.,InoueS.,YoshiiT..ControlandPerformanceofaTransformerlessCascadePWMSTATCOMWithStarConfiguration[J].IEEETransactionsOnIndustryApplication.2007,43(4):1041-1049.

[4]谭树龙,杨耕,耿华.不平衡工况下链式STATCOM的运行极限分析[J].电力自动化设备,2015,35:44-49.

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