[发明专利]一种静止无功补偿器在电网非对称故障下的控制方法

权利要求书

1.一种静止无功补偿器(STATCOM)在电网非对称故障下的控制方法，其特征在于：对于串联单相桥式静止无功补偿器，当电网发生非对称故障时，静止无功补偿器接入电网点的三相电压为不对称状态。控制静止无功补偿器各相输出的无功电流与该相电网电压成正比，以确保串联单相桥式静止无功补偿器的三相直流电容电压均衡，装置内部没有环流，可以持续稳定运行。该方法具体包括以下步骤：

1)在一个控制周期到来时，实时测量静止无功补偿器接入电网点的三相电压瞬时值v_ab、v_bc、v_ca，经过锁相环计算得到三相电压相位计算三相电压的幅值V_ab、V_bc、V_ca；

2)设定串联单相桥式静止无功补偿器三相电容电压的参考值U_{DC_ab_ref}、U_{DC_bc_ref}、U_{DC_ca_ref}。测量三相电容电压_{UDC_ab}、U_{DC_bc}、U_{DC_ca}。三相电容电压的参考值与测量值之差经过一个PI调节器计算得到控制直流电容电压的三相相位偏差δ_ab、δ_bc、δ_ca。PI调节器的传递函数为：其中s为复频率，K_v和T_v分别为比例系数和积分时间常数；

3)计算三相电流参考值的相位角θ_ab、θ_bc、θ_ca，其计算公式如下：

其中α为无功功角，取值规则为：当需要静止无功补偿器发出感性无功时，α＝π/2；当需要静止无功补偿器发出容性无功时，α＝-π/2；

4)设定静止无功补偿器(STATCOM)输出无功功率Q_ref，计算静止无功补偿器(STATCOM)三相电流参考值的幅值I_{ab_ref}、I_{bc_ref}、I_{ca_ref}，计算公式如下：

Iab_ref=2VabQref/(Vab2+Vbc2+Vca2)]]>

Ibc_ref=2VbcQref/(Vab2+Vbc2+Vca2)]]>

Ica_ref=2VcaQref/(Vab2+Vbc2+Vca2)]]>

5)计算静止无功补偿器(STATCOM)三相电流瞬时参考值i_{ab_ref}、i_{bc_ref}、i_{ca_ref}，计算公式如下：

i_{ab_ref}＝I_{ab_ref}sin(θ_ab)

i_{bc_ref}＝I_{bc_ref}sin(θ_bc)

i_{ca_ref}＝I_{ca_ref}sin(θ_ca)

6)测量静止无功补偿器(STATCOM)三相电流i_ab、i_bc、i_ca，计算静止无功补偿器(STATCOM)三相电流测量值i_ab、i_bc、i_ca与参考值i_{ab_ref}、i_{bc_ref}、i_{ca_ref}之间的差值，经过PI调节器计算出静止无功补偿器(STATCOM)需要输出的电压增量Δv_ab、Δv_bc、Δv_ca。其中PI调节器的传递函数为：其中s为复频率，K_i和T_i分别为比例系数和积分时间常数；

7)根据静止无功补偿器(STATCOM)接入电网点的三相电压值与静止无功补偿器(STATCOM)需要输出的电压增量计算静止无功补偿器(STATCOM)的三相电压参考值e_ab、e_bc、e_ca，计算公式如下：

e_ab＝v_ab-Δv_ab

e_bc＝v_bc-Δv_bc

e_ca＝v_ca-Δv_ca

将静止无功补偿器(STATCOM)的三相电压参考值e_ab、e_bc、e_ca作为调制波送至PWM脉冲发生器，有PWM脉冲发生器计算产生静止无功补偿器(STATCOM)各个串联单相桥需要的驱动脉冲，并等待下一个控制周期到来时，转步骤1)。