[发明专利]储能型STATCOM抑制换相失败的控制方法及逆变器控制方法

权利要求书

1.一种利用储能型STATCOM抑制换相失败的控制方法，储能型STATCOM包括蓄电池组、DC/DC变换器、直流侧电容、逆变器、输出滤波器和控制器；所述蓄电池组经DC/DC变换器连接到直流侧电容；所述逆变器与直流侧电容连接；所述输出滤波器与逆变器连接，所述控制器与驱动保护电路、采样电路连接；所述驱动保护电路与所述DC/DC变换器、逆变器连接；其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)在每个采样周期的起始点，对蓄电池组输出电流i_bat、直流侧电容电压U_dc、升压变压器一次侧三相电压u_cx和逆变器输出三相电流i_invx进行采样；x＝a,b,c；

2)将步骤1)中采样得到的升压变压器一次侧电压u_cx送入PLL中，得到当前电压相位θ_c；

3)将直流侧参考电压U^*_dc和直流侧电容电压U_dc做差，差值送入PI控制器，得到DC/DC变换器电流内环指令i^*_bat，i^*_bat与蓄电池组输出电流i_bat做差送入PI控制器，得到DC/DC变换器的驱动信号v_dc；

4)将当前电压相位θ_c和u_cx送入dq变换模块，得到电压dq轴分量u_cd，u_cq，将θ_c和i_invx送入dq变换模块得到逆变器输出电流的dq轴分量i_invd和i_invq；由电压dq轴分量求得升压变压器一次侧电压有效值U_rms；

5)将逆变器的有功指令P^*转化为d轴电流指令i^*_invd，具体计算公式如下：

q轴电流指令i^*_invq由将升压变压器一次侧参考电压有效值U^*_rms与实际电压有效值U_rms做差送入PI控制器得到；将i^*_invd、i^*_invq和经过低通滤波的i_invd、i_invq送入电流内环解耦模块，得到u_invd1和u_invq1，具体计算公式如下：

其中，ω为PLL输出的电网角频率，L_f为滤波电感，K_p，K_i为PI控制器参数：

6)将步骤4)得到的逆变器输出电流的dq轴分量i_invd和i_invq进行高通滤波，得到逆变器输出电流负序分量i^-_invd和i^-_invq；将电流负序分量送入PR控制器，得到u_invd2和u_invq2；

7)利用u_invd1和u_invq1、u_invd2和u_invq2得到dq轴下的逆变器参考电压输出u_invd、u_invq，即：

8)将步骤7)所得u_invd和u_invq旋转变换到abc坐标系下，得到abc坐标系下的参考输出电压v_inva，v_invb，v_invc，其计算公式如下：

该参考输出电压再经比例缩放和限幅处理即得逆变器驱动信号；

9)将步骤3)和步骤8)所得DC/DC变换器的驱动信号v_dc和逆变器的驱动信号v_inva，v_invb，v_invc传送至驱动保护电路，用来驱动DC/DC变换器和逆变器。