[发明专利]不平衡工况下级联STATCOM的控制方法

摘要

本发明针对不平衡工况下级联STATCOM的控制问题，详细推导了系统在正序和负序环境下的解耦控制方程，提出一种新的正序-负序解耦PWM的控制方法，分析了该方法下无功补偿和电压控制两种工作模式。当系统电压不平衡度低于2%时，采用无功补偿工作模式的正序-负序解耦PWM控制，实现级联STATCOM在不平衡工况下正常的无功补偿功能；当不平衡度大于2%时，采用电压控制模式时的正序-负序解耦PWM控制，实现其调节系统电压平衡的能力。仿真和实验表明，利用正序-负序解耦PWM控制方法可以有效地解决级联STATCOM在不平衡工况下安全运行问题，实现其最大化利用。

主权项

本发明主要提出一种新的正序‑负序解耦PWM控制方法来解决级联STATCOM在不平衡工况下安全稳定运行问题，并探讨了其两种工作模式：无功补偿模式和电压控制模式，具体做法如下：第一步：指令电流获取直流侧电压给定值udcref与实际值udc比较经过PI后得到正序有功电流指令id+*， Uabc经过Tabc/dq‑坐标变换以后，通过陷波器得到负序有功电压ud‑与负序无功电压uq‑；当系统电压不平衡时，ua,b,c‑≠0，则ud,q‑≠0；控制目标是希望级联STATCOM发出与系统负序电压大小相等、方向相反的负序电压，使得系统电压的负序含量为0，即ua,b,c‑=0，则只要ud,q‑=0即可；所以利用ud‑、uq‑与0作差值，通过PI调节以后，得到负序有功电流指令id‑*和负序无功电流指令iq‑*；第二步：两种工作模式当正序无功电流指令iq+*是通过瞬时无功理论检测到的无功功率Q与无功功率给定值Qref比较经过PI后得到，即说明书附图1中开关位于1位置时，此时级联STATCOM处于无功补偿模式，以补偿系统的无功功率为主，通常工作在不平衡度小于2%时；当Uabc经过Tabc/dq+坐标变换以后，通过幅值运算得到的正序电压实际值与电网电压给定值UPCC比较经过PI后得到iq+*，即说明书附图1中开关位于2位置时，此时级联STATCOM处于电压控制模式，以控制系统电压平衡为主，通常工作在不平衡度大于2%时。