[发明专利]一种SVC的3次谐波电流的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，更具体涉及一种SVC的3次谐波电流的控制方法，适用于对SVC的3次谐波电流的控制。

背景技术

SVC用于电网补偿时，能维持输电线路节点电压保持稳定，降低因无功功率变化造成的电网电压波动，并能提高输电线路有功功率的传输能力和电网的静态稳定性。在电网故障情况下，SVC能增加系统阻尼，抑制电网的功率振荡，提高电网的动态稳定性。

静态无功补偿器（SVC-static var compensator）通常由固定电容器组（FC-fixed capacitor）和晶闸管控制电抗器（TCR-thyristor-controlled reactor）两部分组成。TCR在滞后的功率因数范围内可以提供连续可控的感性无功功率。为了将动态控制范围扩展到超前的功率因数区域，TCR的额定容量应大于固定电容器组的额定容量。在需要按滞后功率因数运行时抵消容性无功功率后提供净感性无功功率。

基本的TCR由一对反并联的晶闸管与一个线性的空心电抗器相串联而成。反并联的一对晶闸管类似一个双向开关，一个晶闸管在电源电压正半周时导通，与其反并联的另一个晶闸管在电源负半周时导通。晶闸管的触发角以其两端之间的电压过零点时作为计时起点。

由于电抗器是感性负载，晶闸管触发角α的可控范围是90°-180°。当触发角为90°时反并联的一对晶闸管轮流全导通，此时TCR中的电流为连续的正弦波。当触发角α从90°变到接近180°时，TCR中的电流为断续的非正弦波。当电网电压对称时，非正弦波的电流波形正负半波对称，含有基波和一系列奇次高次谐波。

三相TCR由3个单相TCR按三角形联结构成，为了防止电抗器短路时过高电压损坏晶闸管，将每一相电抗器分成两半，分别放置在反并联晶闸管的两侧。3个电抗器的电抗值相同，三相的晶闸管对称触发，三相中的相电流波形为对称的电流波形。在线电压对称的情况下，电流波形只含有基波和奇次高次谐波。由于三相TCR按三角联结，3的倍数次谐波在三角形内流通，即没有3的倍数次谐波流入电网。

当电网电压不对称时，三相TCR中各相电流不对称，3的倍数次谐波电流不能形成零序电流而流入电网，使电网波形发生畸变。

谐波将增加电网及用电设备的附加损耗，危害电网及用电设备的安全稳定运行，包括可能使SVC不能正常工作。

抑制电网谐波是工程界长期以来研究的课题。

为了抑制SVC流入电网的谐波，当前通常有以下几种方法：

1)在三相系统中，三个单相TCR按三角形方式联接。当三相TCR参数一致，三相电压平衡，晶闸管对称触发时，则通过电抗器的电流除基波外，还包括正序（6k+1）,零序（6k+3）次和负序（6k-1）次谐波。其中，3的倍数次谐波电流形成零序分量在接成三角形的电抗器内形成环流，不会流入电网。

2）采用3次谐波滤波器，与3相TCR并联，吸收TCR及负载产生的3次谐波电流。

上述第一种方法的缺点是，当电压不对称时，3的倍数次谐波电流在接成三角形的电抗器内不能形成零序分量，部分流入电网。

上述第二种方法的缺点是提高了系统三次谐波滤波器的容量，增加了系统的成本。

如上述所述，有必要克服现有技术的不足，研究一种SVC中3次谐波电流的控制方法，在三相电压不对称时，使得通过电网的3次谐波电流接近于零，从而抑制电网电压的畸变，降低SVC系统制造成本。

发明内容

本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，提供一种SVC的3次谐波电流的控制方法，使得从SVC流入电网的3次谐波电流接近于零，则可以抑制电网电压畸变，减少三次谐波滤波器的容量，降低SVC的制造成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种SVC的3次谐波电流的控制方法，包括以下步骤，

步骤1、测量母线三相相电压瞬时值U_sa、U_sb和U_sc，根据母线三相相电压瞬时值得到母线相电压有效值U_s；

步骤2、测量负载三相电流瞬时值i_La、i_Lb和i_Lc，根据负载三相电流瞬时值得到负载相电流有效值i_L；

步骤3、通过母线相电压有效值U_s和负载相电流有效值i_L得到负载的等效电纳B_L；