[发明专利]星型链式STATCOM的分相控制方法以及系统

说明书

本公开是关于一种星型链式STATCOM的分相控制方法及系统。其中，该方法包括：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静止同步补偿器的中性点电压；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计算负载无功和负序电流；基于预设谐振控制器分别控制单相交流电电流；基于二阶广义积分器的锁相环分别获取单相交流电电压相位；分别沿单相交流电输出电流方向调整输出电压，实现相内均衡控制，完成星型链式STATCOM的分相控制。本公开无需复杂的坐标变换及电流解耦控制，无需复杂的零序电压或负序电压计算，可自动适应电网电压不平衡和负载不平衡工况，通过分相控制较好地实现了各链节单元的电容电压的均衡。

技术领域

本公开涉及电力电子领域，具体而言，涉及一种星型链式STATCOM的分相控制方法及系统。

背景技术

静止同步补偿器(static synchronous compensator，STATCOM)作为解决电力系统和电力用户端电能质量的有效手段之一，目前应用越来越广泛。其中链式静止同步补偿器具有无需变压器、模块化程度高、易于扩展、容错能力强、输出波形好、运行范围宽、调节速度快等优点，特别适用于中高压大功率系统的无功补偿。根据连接方式不同，分为星型和三角型两种拓扑。在相同电压等级下，星型拓扑相电压要求低，级联单元数目少，在成本上具有一定优势。

链式静止同步补偿器由于各链节单元的电容独立，存在电容电压均衡的问题。特别在不平衡工况下，三相之间的功率不一致，会使电容电压持续偏差，最终导致系统无法运行，故需进行电容电压的均衡控制。目前链式静止同步补偿器的控制策略主要是在dq或αβ坐标系下，采用“电压定向解耦控制+相间控制+相内控制“进行控制。在正常工况下，采用dq旋转坐标系下的电压前馈解耦控制，为了保持相间电容电压平衡，相间控制采用PI控制实现相间平衡，但该方法容易使三相输出电流不平衡；另一种形式的相间控制采用两相坐标系变换计算得到零序电压，但该控制方法不适用于不平衡工况。在不平衡负载情况下，通过注入负序电压实现相间电容电压的平衡，但该方法会对电网电流注入负序电流；在不平衡电网工况下，通过注入零序电压实现相间电容电压的平衡，但零序电压计算复杂；综合零序电压和负序电压两种控制策略，根据实际工况进行切换，增大了系统的复杂性。

由上述现有技术可知，“电压定向解耦控制+相间控制+相内控制“的控制需要进行坐标变换，相间、相内控制控制复杂，特别在不平衡工况下，需要注入零序电压或负序电压，计算更加复杂。

因此，需要一种或多种方法解决上述问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种星型链式STATCOM的分相控制方法、系统、电子设备以及计算机可读存储介质，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

根据本公开的一个方面，提供一种星型链式STATCOM的分相控制方法，包括：

中性点电压计算步骤，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；

负载电流检测步骤，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；

交流电流控制步骤，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；

分相锁相步骤，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；

相内均衡控制步骤，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；