[发明专利]星型链式STATCOM的分相控制方法以及系统

权利要求书

1.一种星型链式STATCOM的分相控制方法，其特征在于，所述方法包括：

基于预设三相电压调制信号及三相电网电压计算星型链式STATCOM的中性点电压；

根据解耦双同步参考坐标系的正负序分量提取法获取补偿电流的正负序分量，并通过所述补偿电流的正负序分量计算负载无功和负序电流；

基于预设谐振控制器分别控制所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电电流；

基于二阶广义积分器的锁相环分别获取所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电电压相位；

分别沿所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电输出电流方向调整输出电压，并生成相内调整信号；

基于所述中性点电压生成中性点电压调制信号，根据负载电流生成控制信号，通过预设算法叠加所述中性点电压调制信号、控制信号及调整信号，生成分相控制信号，并以所述分相控制信号为输入，通过载波移相CPS-PWM生成PWM，驱动各链节单元的功率原件对星型链式STATCOM进行分相控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于星型链式STATCOM主电路拓扑，根据基尔霍夫电压定律，建立三相坐标下的电压方程，并根据所述电压方程，得出中性点电压计算公式。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于预设三相电压调制信号及三相电网电压计算星型链式STATCOM的中性点电压还包括：

基于预设三相电压调制信号u_ra、u_rb、u_rc及三相电网电压e_sa、e_sb、e_sc，根据中性点电压计算公式计算星型链式STATCOM的中性点电压，所述中性点电压计算公式为：

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据解耦双同步参考坐标系的正负序分量提取法获取补偿电流的正负序分量，并通过所述补偿电流的正负序分量计算负载无功和负序电流，还包括：

基于解耦双同步参考坐标系的正负序分量提取法获取补偿电流的正负序分量，去除所述补偿电流的正负序分量的正序有功分量，并通过对正负序电流进行反变换后相加得到三相坐标系下的无功和负序电流的补偿量i_ca^*、i_cb^*、i_cc^*。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别沿所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电输出电流方向调整输出电压，并生成调整信号以控制相内均衡，还包括：

基于预设谐振控制器分别控制所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电电流，所述预设谐振控制器的传递函数为

其中，K_P为调节器比例系数；K_R为谐振系数；ω₀为系统谐振角频率；ω_c为调节器的带宽角频率。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，基于不平衡工况导致的三相间功率差异分析分相电路相间直流电容电压自适应均衡机理，得出功率平衡方程：

其中，C为链节单元直流母线电容值；N为各相链节单元数；为各相链节电容电压的平均值之和；R_x为各相链节的开关损耗和电容损耗等的总损耗；d_x为各相链节占空比的周期平均值；为三相电网电压周期平均值。

7.一种星型链式STATCOM的分相控制系统，其特征在于，所述系统包括：

中性点电压计算模块，用于基于预设三相电压调制信号及三相电网电压计算星型链式STATCOM的中性点电压；

负载电流检测模块，用于基于解耦双同步参考坐标系的正负序分量提取法获取补偿电流的正负序分量，并通过所述补偿电流的正负序分量计算负载无功和负序电流；

交流电流控制模块，用于基于预设谐振控制器分别控制所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电电流；

分相锁相模块，用于基于二阶广义积分器的锁相环分别获取所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电电压相位；

相内均衡控制模块，用于分别沿所述星型链式STATCOM分相后的单相交流电输出电流方向调整输出电压，并生成调整信号；

分相控制模块，用于根据所述中性点电压生成中性点电压调制信号，根据负载电流生成控制信号，通过预设算法叠加所述中性点电压调制信号、控制信号及调整信号，生成分相控制信号，并以所述分相控制信号为输入，通过载波移相CPS-PWM生成PWM，驱动各链节单元的功率原件对星型链式STATCOM进行分相控制。