[发明专利]一种降压式角型STATCOM及其控制方法

说明书

本发明涉及一种降压式角型STATCOM及其控制方法，该方法根据降压变压器的联结组别和理想变压器原理，将降压变压器的三相高压侧电压换算到理想低压侧三相线电压，通过对理想低压侧三相之间的线电压的分相控制实现对高压侧三相相电压的分相控制。本发明有效解决了采用换流链无功电流直接对高压侧三相电压进行分相控制时，由于二者的不对应关系而导致的分相控制不准确，三相间控制耦合的问题。

技术领域

本发明属于柔性交流输电技术领域，具体涉及一种降压式角型STATCOM及其控制方法。

背景技术

近年来随着电力电子开关技术的进步和现代控制理论应用的日益成熟，无功补偿技术中的静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator，STATCOM)逐步兴起。STATCOM具有补偿系统感性和容性无功、提高系统功率因数、改善电能质量、提高电力系统稳定性等多重功能，是柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission Systems，FACTS)的重要成员。STATCOM相当于可控的无功功率电源，其无功电流可快速跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需的无功功率，对电网的无功功率实现动态无功补偿。

链式STATCOM分为角型和星型结构，高压大容量STATCOM普遍采用角型链式结构，其显著特点是，三相之间相互独立，便于实现分相控制，利于对电网进行不平衡补偿。

一般来说，链式角型STATCOM其整体控制策略采用电压外环、电流内环的控制策略，在得到整个链式三角形连接STATCOM的总的输出电压后，以PWM信号形式输出。若针对电压外环，采用正负序分离的控制策略，则不需要进行三相电压进行分相控制。

对于降压式角型STATCOM，包括降压变压器，因其三相换流链与三相线电压并联，通过调节每相换流链的无功电流可以直接实现对应相线电压控制。然而，一般来说其交流电压的控制目标是在降压变压器的高压侧，而非低压侧。由于降压变的电压变换作用，低压侧线电压与高压侧电压并非对应关系，若采用换流链无功电流直接对高压侧三相电压进行分相控制，将会由于二者的不对应关系而导致分相控制不准确，三相间控制耦合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降压式角型STATCOM及其控制方法，用以解决采用换流链无功电流直接对高压侧三相电压进行分相控制时，由于二者的不对应关系而导致的分相控制不准确，三相间控制耦合的问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供了一种降压式角型STATCOM控制方法，根据降压变压器的联结组别和理想变压器原理，将降压变压器的三相高压侧电压换算到理想低压侧三相线电压，通过对理想低压侧三相之间的线电压的分相控制实现对高压侧三相相电压的分相控制。

进一步地，当所述降压变压器为Ynd11型降压变压器时，理想低压侧AB相对应高压侧B相，理想低压侧BC相对应高压侧C相，理想低压侧CA相对应高压侧A相。

进一步地，通过控制对应相换流链的电流来对理想低压侧三相之间的线电压进行控制。

进一步地，对理想低压侧三相之间的线电压进行控制时，将调度下发的电网电压指令的标幺值与理想低压侧对应相线电压的标幺值作差后，进行闭环控制，得到输出量作为换流链的无功电流的目标指令值；所述闭环控制的输入量上叠加有对应相换流链的无功电流的下垂控制量。

本发明的一种降压式角型STATCOM，包括STATCOM主回路，所述STATCOM主回路中设置有降压变压器，降压变压器的低压侧连接有以三角形连接的换流链，STATCOM用于根据降压变压器的联结组别和理想变压器原理，将降压变压器的三相高压侧电压换算到理想低压侧三相线电压，通过对理想低压侧三相之间的线电压的分相控制实现对高压侧三相相电压的分相控制。