功率單元級聯(lián)型SVG控制策略的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)大和輸電線路電壓等級的不斷提高,推動著無功和負(fù)序電流補(bǔ)償設(shè)備也朝著高壓大容量方向發(fā)展,進(jìn)而對電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償設(shè)備的容量提出了更高要求。功率單元級聯(lián)型SVG(Static Var Generator,靜止無功發(fā)生器)具有各功率單元獨(dú)立、易于模塊化擴(kuò)展、無需多重變壓器接入以及在輸出相同電平下所需開關(guān)器件少等優(yōu)點(diǎn),成為了高壓大容量補(bǔ)償設(shè)備發(fā)展的主要方向。因此,功率單元級聯(lián)型SVG控制策略的研究具有重要意義。
　　分析

2、了功率單元級聯(lián)型SVG工作原理和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),推導(dǎo)了級聯(lián)型SVG在一般情況下的功率平衡方程,以此得出了實(shí)現(xiàn)級聯(lián)型SVG相間功率平衡和電容電壓平衡的充要條件:即控制級聯(lián)型SVG每相吸收的有功功率等于零。由功率平衡方程分析,提出了通過引入級聯(lián)型SVG輸出零序電壓分量這一自由度來保證級聯(lián)型SVG在一般情況下功率平衡的方法。
　　設(shè)計了級聯(lián)型SVG電流前饋解耦控制策略和總體電容穩(wěn)壓控制方法。運(yùn)用單極倍頻調(diào)制方法,使得SVG單個功率單元輸出波形

3、在一個開關(guān)周期內(nèi)脈動兩次,等效開關(guān)頻率成倍提高,并結(jié)合載波相移調(diào)制方法,產(chǎn)生級聯(lián)型SVG各功率單元觸發(fā)脈沖,達(dá)到了各功率單元的協(xié)調(diào)控制,級聯(lián)型SVG總輸出電壓波形諧波含量明顯減少。
　　推導(dǎo)了級聯(lián)型SVG與電網(wǎng)交換的有功功率數(shù)學(xué)模型,通過分析載波相移調(diào)制方法對相內(nèi)各功率單元電容電壓的影響,確定了由調(diào)制過程脈沖延時造成級聯(lián)型 SVG相內(nèi)電容電壓不平衡的原因,并從能量吸收的數(shù)學(xué)表達(dá)式上得出了相同的結(jié)論。提出了在電流前饋解耦控制策略調(diào)制

4、信號的基礎(chǔ)上疊加一個與級聯(lián)型 SVG輸出電流同向的有功電壓來動態(tài)調(diào)節(jié)相內(nèi)各功率單元有功功率的方法,保證了相內(nèi)電容電壓的平衡。
　　分析了不平衡工況下級聯(lián)型SVG相間電容電壓不平衡機(jī)理和運(yùn)行情況,提出了運(yùn)用級聯(lián)型 SVG輸出基波零序電壓分量來滿足相間電容電壓平衡的方法,并給出了零序電壓的求解過程和計算表達(dá)式。設(shè)計了不平衡工況下級聯(lián)型 SVG的控制策略,滿足了相間和相內(nèi)功率單元電容電壓的平衡以及無功和負(fù)序電流的綜合補(bǔ)償能力,仿真分析驗(yàn)