[发明专利]一种三相静止无功同步补偿器直接功率控制方法

摘要

本发明公开了一种三相静止无功同步补偿器直接功率控制方法，由电压控制环和无差拍电流控制环两个控制器共同完成无功电流和直流侧电压控制，既不需要锁相环，又能保证静止无功同步补偿器输出电流的波形质量和直流侧电容电压的稳定性，并且控制器设计简单和易于工程实现，具有响应速度快、控制精度高、自适应能力好的特点。

主权项

1.一种三相静止无功同步补偿器直接功率控制方法，三相静止无功同步补偿器包括检测电路、控制电路、驱动电路、直流侧电容和三相电压型逆变器，三相电压型逆变器的桥臂由两个开关器件串联组成，检测电路的输出端接入控制电路，控制电路的输出端接入驱动电路，驱动电路的六个输出端分别与三相电压型逆变器的六个开关器件的控制极相连，三相电压型逆变器的桥臂与直流侧电容并联，三相电压型逆变器通过输出电感和电阻并联接入电网和三相负载之间，其特征在于，所述三相静止无功同步补偿器的直接功率控制方法包括以下步骤：1)检测并采样三相静止无功同步补偿器与电网公共连接点处的系统电压u_sa、u_sb和u_sc、负荷电流i_La、i_Lb和i_Lc、三相静止无功同步补偿器的输出电流i_ca、i_cb和i_cc，利用CLARKE变换计算出系统电压的αβ分量u_sα、u_sβ、负荷电流的αβ分量i_Lα、i_Lβ和三相静止无功同步补偿器输出的补偿电流i_cα、i_cβ，同时检测并采样直流侧电容电压U_dc；2)直流侧电容电压给定值与直流侧电容电压U_dc的差值经PI控制器得到有功功率目标值P^*；3)根据瞬时无功功率理论，由系统电压的αβ分量u_sα、u_sβ和负荷电流的αβ分量i_Lα、i_Lβ计算出无功功率目标值Q^*；4)根据瞬时无功功率理论，由P^*、Q^*和系统电压的αβ分量u_sα、u_sβ计算得到三相静止无功同步补偿器输出的补偿电流目标值的αβ分量5)根据αβ坐标系下的三相静止无功同步补偿器的无差拍电流控制器得到三相静止无功同步补偿器输出电压的αβ分量u_iα、u_iβ，将u_iα和u_iβ经CLARKE反变换，得到abc坐标系下的三相静止无功同步补偿器输出电压目标值u_ia、u_ib和u_ic；6)对u_ia、u_ib和u_ic进行SPWM调制，得到的脉冲序列信号用于控制三相静止无功同步补偿器的开关器件，实现补偿无功电流，并保证直流侧电容电压稳定在目标电压。