静止无功发生器电压前馈控制新方法及静止无功发生器技术

本发明专利技术公开了一种静止无功发生器电压前馈控制新方法及静止无功发生器，其中静止无功发生器电压前馈控制新方法包括：静止无功发生器获取电网不平衡时的当前负序电压；根据当前负序电压及预设对应关系确定，确定静止无功发生器的当前零序电压，预设对应关系为负序电压与零序电压的对应关系，以实现静止无功发生器电压前馈控制；将当前零序电压叠加至三相不平衡电压进行三相电压重构的前馈控制，以实现静止无功发生器电压前馈控制。本发明专利技术解决电网发生单相、两相或三相电压跌落不对称时，星型链式静止无功发生器三相间直压稳定且具有持续输出无功电流能力，同时加快电网不对称故障响应速度的技术问题。

A new method of voltage feedforward control for static var generator and static var generator

The invention discloses a new method of voltage feed-forward control for static var generator and a static var generator, wherein the new method of voltage feed-forward control for static var generator includes: the static var generator obtains the current negative sequence voltage when the grid is unbalanced; and the static state is determined according to the current negative sequence voltage and the preset corresponding relationship. The current zero-sequence voltage of the reactive power generator is presupposed to be the corresponding relation between the negative sequence voltage and the zero sequence voltage to realize the voltage feed-forward control of the static var generator; the current zero-sequence voltage is superimposed on the three-phase unbalanced voltage to realize the three-phase voltage feed-forward control of the static var generator to realize the voltage feed-forward control of the static var generator. . The invention solves the technical problem that the star-type chain static var generator has stable direct voltage between three phases and the capability of continuously outputting reactive current when the voltage sags of single-phase, two-phase or three-phase are not symmetrical in the power grid, and at the same time speeds up the response speed of the asymmetrical fault in the power grid.

【技术实现步骤摘要】
静止无功发生器电压前馈控制新方法及静止无功发生器
本专利技术涉及电力电子领域，尤其涉及静止无功发生器电压前馈控制新方法及静止无功发生器。
技术介绍
电网不平衡跌落时，电网侧负序电压会使SVG输出侧产生负序电流，链式SVG(StaticVarGenerator，静止无功发生器)输出的正序无功电流、负序电流和电网电压相互作用使三相间吸收有功功率不均衡，导致三相直压不相等，三相直压失稳。目前电网不平衡跌落故障时，能维持链式SVG相间直压稳定的控制策略有注入负序电流的控制策略。注入负序电流的控制策略通过分析负序电流和并网点电压相互作用引起三相间有功功率波动量，注入负序电流调节负序电流幅值和相位来调节平衡三相间有功功率，但此控制限定了不平衡工况下三相电流比例，在电网不平衡度高的情况下牺牲了正序电流输出容量，难以实现完全补偿负载不平衡电流。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种静止无功发生器电压前馈控制新方法，旨在解决当电网电压发生单相或两相跌落时，星接静止无功发生器三相间直压均衡的控制和加快电网不对称故障响应速度的技术问题。为实现上述目的，本专利技术提供一种静止无功发生器电压前馈控制新方法，包括：静止无功发生器获取电网不平衡时的当前负序电压；根据当前负序电压及预设对应关系，确定当前零序电压，所述预设对应关系为负序电压与零序电压的对应关系；将当前零序电压叠加至三相不平衡电压进行三相电压重构的前馈控制，以实现静止无功发生器电压前馈控制。优选地，所述根据当前负序电压及预设对应关系，确定当前零序电压之前，所述静止无功发生器电压前馈控制新方法还包括：获取发生不对称故障时电网的瞬时电压的正序电压、负序电压以及静止无功发生器的输出电流；根据所述正序电压、负序电压以及静止无功发生器的输出电流分别计算三相平均有功功率；依据三相平均有功功率获取负序电压的三相功率波动量；依据负序电压的三相功率波动量确定负序电压与零序电压的对应关系。优选地，所述根据所述正序电压、负序电压以及静止无功发生器的输出电流，采用如下公式分别计算三相平均有功功率：其中，Ua、Ub、Uc分别为三相电网电压；ia、ib、ic分别为静止无功发生器三相输出电流：其中Up、Un分别为正序电压和负序电压的有效值，θn为负序电压初始相位；Ip为静止无功发生器输出正序无功电流有效值，α为正序无功电流相位，为π/2或-π/2；Pk为三相平均有功功率；公式(1)中三相平均有功功率Pa、Pb及Pc分别由第一部分的正序电压和正序无功电流作用产生的功率Papp、Pbpp、Pcpp，及第二部分负序电压和正序无功电流作用产生的功率Panp、Pbnp、Pcnp构成；其中计算得出第一部分三相功率量相等，即Papp＝Pbpp＝Pcpp，第二部分三相功率量Panp、Pbnp、Pcnp不相等；第二项即为三相间功率波动量。优选地，所述依据三相功率波动量确定负序电压与零序电压的对应关系，具体包括：假设三相电压中注入零序电压，Uz为零序电压的有效值，θz为零序电压的初始相位，零序电压的表达式为：则静止无功发生器输出的零序电压和正序无功电流产生的三相间功率量各不相等，则零序电压引起三相功率波动量为：令负序电压与正序无功电流作用引起的三相间功率波动量和零序电压与正序无功电流作用引起的三相间功率波动量相等，则零序电压可由负序电压表达式得到。优选地，所述静止无功发生器电压前馈控制新方法还包括：获取静止无功发生器直流侧的三相平均直流电压及三相反馈直流电压；依据获取的三相平均直流电压及三相反馈直流电压合成零序电压；将零序电压直接叠加至调制波中。优选地，所述依据获取的三相平均直流电压及三相反馈直流电压合成零序电压，具体包括：将三相平均直流电压与三相反馈直流电压作差，将作差结果进行比例积分控制得到每相功率波动量；依据每相功率波动量，计算得零序电压。优选地，所述静止无功发生器电压前馈控制新方法还包括：获取静止无功发生器采集负载所需补偿的无功电流和三相反馈电流；根据静止无功发生器工作模式将无功电流和总直压控制有功电流相加作为指令电流，再将所述指令电流与三相反馈电流作差经过比例控制叠加至调制波。优选地，所述获取电网不平衡时静止无功发生器的负序电压构造零序电压加入三相不平衡电压中的前馈控制，具体包括将电网电压通过反向dq变换，经过低通滤波器滤波处理后得到负序电压，由检测出的负序电压根据预设关系构造出零序电压Uz。将零序电压取反叠加至三相不平衡电压中乘以前馈系数作为调制波一部分。。此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种静止无功发生器，所述静止无功发生器电压前馈控制装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述方法的步骤。本专利技术实施例提出的一种静止无功发生器电压前馈控制新方法，通过对分解出电网不平衡时的当前负序电压，利用当前负序电压合成当前零序电压，将合成的当前零序电压叠加至三相不平衡电压进行三相电压重构的前馈控制，以实现静止无功发生器电压前馈控制，使静止无功发生器在电网不平衡时三相直压平衡稳定，且输出无功电流，加快电网不对称故障响应速度，能够保障静止无功发生器不停机运行。附图说明图1为静止无功发生器一实施例的结构示意图；图2为本专利技术静止无功发生器电压前馈控制新方法一实施例的第一流程示意图；图3为本专利技术静止无功发生器电压前馈控制新方法一实施例的第二流程示意图；图4为本专利技术静止无功发生器电压前馈控制新方法一实施例的第三流程示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，本专利技术静止无功发生器电压前馈控制新方法第一实施例提供一种静止无功发生器电压前馈控制新方法。本实施例中，该静止无功发生器为一种星型链式静止无功发生器。星型链式静止无功发生器基于H桥功率单元模块的多电平结构。参照图2，所述静止无功发生器电压前馈控制新方法包括：S100、静止无功发生器获取电网不平衡时的当前负序电压。静止无功发生器，是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联到电网上，调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，或者直接控制其交流侧电流，使该电路吸收或者发出满足要求的无功功率，实现动态无功补偿的目的。在S100中，在电网三相电压不平衡时，对电网三相电压进行采样，通过dq变换及低通滤波处理后得到相应的当前负序电压。S200、根据当前负序电压及预设对应关系，确定当前零序电压，所述预设对应关系为负序电压与零序电压的对应关系。该预设对应关系，是事先通过实验的方式获得。通过预设对应关系，可由负序电压计算得到零序电压。S300、将当前零序电压叠加至三相不平衡电压进行三相电压重构的前馈控制，以实现静止无功发生器电压前馈控制。易于理解的是，将得到的当前零序电压取反，即将当前零序电压的正负属性取反，再叠加至三相不平衡电压以进行三相电压重构的前馈控制。此时电网不平衡时负序电压引起的三相功率波动量可由反向的零序电压产生的三相功率波动量抵消。从而达到平衡三相电压的目的。本专利技术实施例提出的一种静止无功发生器电压前馈控制新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静止无功发生器电压前馈控制新方法，其特征在于，包括：静止无功发生器获取电网不平衡时的当前负序电压；根据当前负序电压及预设对应关系，确定当前零序电压，所述预设对应关系为负序电压与零序电压的对应关系；将当前零序电压叠加至三相不平衡电压进行三相电压重构的前馈控制，以实现静止无功发生器电压前馈控制。

【技术特征摘要】
1.一种静止无功发生器电压前馈控制新方法，其特征在于，包括：静止无功发生器获取电网不平衡时的当前负序电压；根据当前负序电压及预设对应关系，确定当前零序电压，所述预设对应关系为负序电压与零序电压的对应关系；将当前零序电压叠加至三相不平衡电压进行三相电压重构的前馈控制，以实现静止无功发生器电压前馈控制。2.如权利要求1所述的静止无功发生器电压前馈控制新方法，其特征在于，所述根据当前负序电压及预设对应关系，确定当前零序电压之前，所述静止无功发生器电压前馈控制新方法还包括：获取发生不对称故障时电网的瞬时电压的正序电压、负序电压以及静止无功发生器的输出电流；根据所述正序电压、负序电压以及静止无功发生器的输出电流分别计算三相平均有功功率；依据三相平均有功功率获取负序电压的三相功率波动量；依据负序电压的三相功率波动量确定负序电压与零序电压的对应关系。3.如权利要求2所述的静止无功发生器电压前馈控制新方法，其特征在于，所述根据所述正序电压、负序电压以及静止无功发生器的输出电流，采用如下公式分别计算三相平均有功功率：其中，Ua、Ub、Uc分别为三相电网电压；ia、ib、ic分别为静止无功发生器三相输出电流：其中Up、Un分别为正序电压和负序电压的有效值，θn为负序电压初始相位；Ip为静止无功发生器输出正序无功电流有效值，α为正序无功电流相位，为π/2或-π/2；Pk为三相平均有功功率；公式(1)中三相平均有功功率Pa、Pb及Pc分别由第一部分的正序电压和正序无功电流作用产生的功率Papp、Pbpp、Pcpp，及第二部分负序电压和正序无功电流作用产生的功率Panp、Pbnp、Pcnp构成；其中计算得出第一部分三相功率量相等，即Papp＝Pbpp＝Pcpp，第二部分三相功率量Panp、Pbnp、Pcnp不相等；第二项即为三相间功率波动量。4.如权利要求2所述的静止无功发生器电压前馈控制新方法，其特征在于，所述依据三相功率波动量确定负序电压与零序电压的对应关系，具体包括：假设三相电压中注入零序电压，Uz为零序电压的有效值，θz...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿李锋，孙建军，习楠，李尚盛，查晓明，
申请(专利权)人：武汉科力源电气有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42