10kV静止无功发生器_SVG_的仿真实验研究(2)

2020-12-22 08:53

图1所示为dq轴电流控制方法。利用dq变换将SVG发出的电流瞬时值变换为Id和Iq,与有功和无功电流参考值相比较后,再进行dq反变换,得到电流的三相交流值,作为调制信号比较三角载波信号以进行PWM控制。其中的有功电流参考值,是将直流侧电容电压的参考值与瞬时值比较后经得到的。由

因此上述控制过程在采用PI调节器后不会含有稳态误差

。于稳态时的Id和Iq均为直流信号,

考察SVG的常用数学模型:

-R-ω Ldiq iq+1vsq-voq,= dtiLvsd-vodR ω idd- L

(1)[][]()

可推出既得有功电流与无功电流的解耦控制表

达式:图1dq轴电流直接控制原理图 -R0 ixLdid d+1,(2)= dtiqR x2 0 iq- L

x2作为交流侧输出电压voq和vod的控制量,将上述式中的x11,可设计出PI调节器的控制规律为:

kidx1=(kpd+)(i*(3)d-id),s

kiqpx2=(kpq+)(i*(4)q-iq),s

经以上推导,由SVG的数学模型可得到其有功与无功电流的解藕控制方法。作为电流内环的控制

ib、ic变换为id、iq,方法,利用dq分解将输出电流的三相瞬时值ia、令其跟踪由外环控制给出的电流值,就

可以通过直接控制SVG的输出电流,使SVG输出负载侧所需的无功功率。有功与无功解耦控制的原理图见图2

**解耦控制中的外环电流指令为:id和iq,其中的[][][]

*有功电流指令id是由直流电压参考值uref与反馈值

在通过比例积分环节后产生的,直流侧电容需要吸

*所以id可以反收一定的有功电流来维持电压稳定,

映直流侧电容电压ud的变化,因此可以通过直接控

[7~8]。制直流侧电压来控制流入SVG的有功电流

经过上述分析,可以看出:间接电流控制虽然方

法相对简单,但存在控制精度偏低,响应速度较慢等图2SVG有功与无功解耦控制原理图问题;直接电流控制对于开关器件的频率要有较高

的要求,适用于容量相对较小的补偿装置;间接电流控制需要采用多重化联结,多电平或PWM技术来控制谐波,而采用电流跟踪型PWM的直接控制方式,电流谐波明显减少。在直接电流控制策略中,相较abc轴电流控制,dq轴电流控制在dq变换前,仅需两个PI调节器。且调节器信号是直流的,从而回避了

PI调节有静态误差,交流信号变化率大,调节参数设计困难的问题。综上所述,本文采用了dq轴直接电

流控制,并且通过电流解耦控制给出dq轴电流。

2SVG仿真模型

本文在电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC平台上搭建了SVG的实验模型,并进行了仿真验证。由于所针对的是容量不大的配电网和用户终端补偿,因此采用了并联连接方式,并联连接方式无需改变系统的接线形式,直接将装置并入就能达到无功补偿的效果,使用户更容易接受。

常见的接入形式有三相三线制和三相四线制结构。其中,三相四线制虽然可以补偿无功电流和零线


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