[发明专利]一种基于链式STATCOM的外环电压控制方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种基于链式STATCOM的外环电压控制方法及装置，本发明通过移除外环电压PI控制方法中相间均压环节和相内均压环节的积分运算环节，简化了链式STATCOM双闭环复合控制的外环计算控制环节，解决了由于传统的电压外环控制多采用比例‑积分(PI)控制器，积分环节较多，使得控制器对外界扰动抵御能力不足，容易出现电容电压振荡现象和系统不稳定，特别是相内均压环节和相间均压环节，导致了现有的三相链式STATCOM系统的暂态响应速度慢，不符合实际工程要求的技术问题。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种基于链式STATCOM的外环电压控制方法及装置。

背景技术

STATCOM，即STATic synchronous COMpensator，静止同步补偿器，是一种应用于电力系统进行无功补偿和综合电能质量治理的电力设备。链式STATCOM是指STATCOM的主电路拓扑结构采用单相全桥电路(2H桥)串联或并联连接。

随着快速动态无功补偿的需求日益增长，在中高压输配电领域中，基于模块化串并联结构的链式STATCOM以其直挂电压高、响应速度快、补偿范围宽、暂态特性优等优点，在风电场、传统直流输电、工厂综合电能质量治理等领域得到了广泛的应用。

链式STATCOM的控制系统核心算法是实现预期补偿功能的关键。传统链式STATCOM广泛采用电压-电流双闭环控制(电压控制外环和电流控制内环)，电压外环主要控制链式STATCOM中各单相全桥模块直流电容电压的恒定，电流控制内环主要作用是实现d、q轴直流电流的快速跟踪控制；电压外环控制通常分为三层：总体均压控制、相内均压和相间均压，但由于传统的电压外环控制多采用比例-积分(PI)控制器，积分环节较多，使得控制器对外界扰动抵御能力不足，容易出现电容电压振荡现象和系统不稳定，特别是相内均压和相间均压环，导致了现有的三相链式STATCOM系统的暂态响应速度慢，不符合实际工程要求的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种基于链式STATCOM的外环电压控制方法、装置，用于解决由于传统的电压外环控制多采用比例-积分(PI)控制器，积分环节较多，使得控制器对外界扰动抵御能力不足，容易出现电容电压振荡现象和系统不稳定，特别是相内均压和相间均压环，导致了现有的三相链式STATCOM系统的暂态响应速度慢，不符合实际工程要求的技术问题。

本发明提供了一种基于链式STATCOM的外环电压控制方法，包括：

S1：通过采样获取链式STATCOM系统中各个2H桥的直流电容电压采样值；

S2：根据所述直流电容电压采样值，分别计算出单相直流电容电压的平均值和三相直流电容电压的总平均值；

S3：根据预置直流电容电压参考值和所述三相直流电容电压的总平均值的差值，通过积分-比例控制环节，获取d轴跟踪指令电流，并输入到内环电流控制环节中；

S4：根据所述三相直流电容电压的总平均值和所述单相直流电容电压的平均值的差值，通过第一比例控制环节，得到相间电压调制修正量；

S5：分别根据各相中所述单相直流电容电压的平均值和所述直流电容电压采样值的差值，通过第二比例控制环节，得到相内电压调制修正量；

S6：将所述相间电压调制修正量和所述相内电压调制修正量，与内环电流控制环节输出的内环调制输出电压进行叠加并合成调制波，然后对所述调制波进行采样，生成PWM调控信号。

优选地，步骤S3之后还包括：

S301：获取STATCOM接入点的三相接入电压和STATCOM负载侧的三相负载电流，通过锁相环获取q轴跟踪指令电流，并输入到所述内环电流控制环节中；