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静止无功发生器的控制方法

2020年10月16日10:47 

作为动态无功补偿装置的类型之一,静止无功发生器的控制不论是从大的控制策略的选择来讲,还是从其外闭环反馈控制量和调节器的选取来说,其原则都与传统的SVC是完全一样的。

在控制上,静止无功发生器与SVC的区别在于,在SVC中,由由外闭环调节器输出的控制信号是作为SVC等效电纳的参考值Bref,以此信号来控制SVC调节到所需的等效电纳;而在静止无功发生器中,外闭环调节器输出的控制信号,则被视为补偿器应产生的无功电流(或无功功率)的参考值。正是在如何由无功电流(或无功功率)参考值调节静止无功发生器真正产生所需的无功电流(或无功功率)这个环节上,形成了静止无功发生器多种多样的具体控制方法。而这与传统SVC所采用的触发延迟角移相控制原理是完全不同的。

由无功电流(或无功功率)参考值调节静止无功发生器产生所需无功电流(或无功功率)的具体控制方法,可以分为间接控制和直接控制两大类。因为在系统电压值基本维持恒定时,对无功电流的控制也就是对无功功率的控制,因此以下均以无功电流的控制来说明。实际上,静止无功发生器的电流控制任务中还应该包括对有功电流的控制,以补偿电路中的有功损耗。

1.间接电流控制

所谓间接电流控制,就是按照前述静止无功发生器的工作原理,将静止无功发生器当作交流电压源看待,通过对静止无功发生器变流器所产生交流电压基波的相位和幅值的控制,来间接控制静止无功发生器的交流侧电流。

2.直接电流控制

所谓电流的直接控制就是采用跟踪型PWM控制技术对电流波形的瞬时值进行反馈控制。其中的跟踪型PWM控制技术,可以采用滞环比较方式,也可以采用三角波比较方式其瞬时电流的参考值iref,可以由瞬时电流无功分量的参考值与瞬时电流有功分量的参考值相加而得;也可以瞬时电流无功分量的参考值iQref为主,而根据静止无功发生器对有功能量的需求对iQref的相位进行修正来得到总的瞬时电流参考值iref。其中,瞬时电流无功分量的参考值可以由滞后于电源电压90°的正弦波信号与无功电流参考值IQref相乘得到,而静止无功发生器对有功功率的需求可以由直流侧电压的反馈控制来体现。静止无功发生器采用的是直接电流控制方法后其响应速度和控制精度将比间接控制法有很大提高。但是直接控制法由于是对电流瞬时值的跟踪控制,因而要求主电路电力电子器件有较高的开关频率,这对于较大容量的?静止无功发生器目前还难以做到。


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