[发明专利]一种静止无功发生器SVG、解耦方法及并联协调方法

说明书

本发明公开了一种无功静止发生器SVG、解耦方法及并联协调方法，SVG包括均采用两电平三相全控桥拓扑结构的第一功率模块和第二功率模块，第一功率模块包括第一控制器，第二功率模块包括第二控制器，第一控制器与第二控制器通过光纤进行通讯；本发明通过解耦运算方法消除不平衡电网电压对SVG系统母线电压的影响，通过并联协调控制方法减轻SVG系统中各模块控制器的运算压力；本发明的优势之处在于：在不平衡电网下，能充分发挥SVG模块化多处理器的优势，将各模块的直流侧均并联到了一起，通过控制方法合理地将正负序能量进行分序处理，为各模块控制器器协调分担运算压力，更加适应于不平衡电网的运行。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，特别是一种静止无功发生器SVG、解耦方法及并联协调方法。

背景技术

当前的低压模块化静止无功发生器(SVG,Static Var Generator)产品，厂家为方便产品线的扩展与完善，常采用模块化的设计思路，以满足不同用户对SVG产品不同容量的需求。SVG的最终产品，由多个功率模块构成，每个功率模块均拥有自己独立的控制器。

现有模块化低压SVG，在电网电压不平衡时，控制存在如下缺点：各模块的控制器独立运算，模块与模块的控制器之间缺乏有效地协调，在模块直流母线电压的控制上，每个模块的控制器均需加入相关算法，导致各个控制器耗费大量的运算资源。

发明内容

针对以上缺点，本发明提供一种静止无功发生器SVG、解耦方法及并联协调方法，减轻模块化SVG系统中各模块控制器的运算压力，使之充分发挥模块化系统的优势，更加适应于不平衡电网的运行。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种模块化静止无功发生器(SVG)，包括第一功率模块和第二功率模块，所述第一功率模块和第二功率模块均采用两电平三相全控桥拓扑结构，第一功率模块和第二功率模块的交流侧A相、B相和C相并联后接入三相三线制电网，第一功率模块和第二功率模块的直流侧对应相并联后输出直流电压，所述第一功率模块还包括第一控制器，第二功率模块还包括第二控制器，第一控制器与第二控制器通过光纤进行通讯；

所述模块化静止无功发生器的解耦运算方法的步骤是：

(a)三相三线制电网中电压不平衡时，根据对称分量法，将电网电压U_s分解成正序电压分量U_dq^p和负序电压分量U_dqⁿ,如式(1)所示：

式(1)中U_d^p为电网电压正序分量中的有功成分，U_q^p为电网电压正序分量中的无功成分，U_dⁿ为电网电压负序分量中的有功成分，U_qⁿ为电网电压负序分量中的无功成分；

(b)由第一功率模块和第二功率模块的拓扑结构得到其交流侧在dq坐标系下的电压等式，如式(2)所示：

式(2)中，V_dq为交流侧的输出电压矢量，V_a、V_b、V_c分别为交流侧A相、B相、C相的相电压，I_a、I_b、I_c为交流侧A相、B相、C相的相电流；

(c)由于电网电压U_s的影响，势必会导致交流侧输出电流I_dq也存在正序分量I_dq^p与负序分量I_dqⁿ，因此，在不平衡电网下所述第一功率模块第二功率模块和对电网能量的吸收如式(3)所示：