[发明专利]星型SVG、及其换流链电流正序值约束方法及装置

说明书

本发明属于静止无功发生器控制技术领域，具体涉及一种星型SVG、及其换流链电流正序值约束方法及装置。本发明由换流链电流限值与换流链电流正序值限值的关系式、换流链三相电流正负序相量夹角的最小值与SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值相等、换流链电流正负序值之比与SVG并网点电压正负序值之比相等，来确定的换流链电流正序值限值关于换流链电流限值、SVG并网点电压正负序值和SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值的约束关系，利用该约束关系确定换流链电流正序值限值。本发明能够准确的求解出换流链电流正序值限值，避免任一相换流链电流超过限值而导致换流链过流保护，同时实现最大程度的正序无功电流出力。

技术领域

本发明属于静止无功发生器控制技术领域，具体涉及一种星型SVG、及其换流链电流正序值约束方法及装置。

背景技术

星型静止无功发生器(SVG)并联于电网中，动态调节其输出无功功率，可提高功率因数和电压稳定性，且具有无功电流调节速度快、运行范围广、谐波含量低的优点，在光伏发电和风力发电等新能源发电领域已广泛应用。为提高SVG的电网适应性，并在电网故障期间提供有效的动态无功支撑，要求SVG具备电网故障穿越能力，包含电网平衡故障工况和不平衡故障工况。

星型SVG主电路拓扑如图1所示，SVG主电路由若干个链节串联成换流链，三相换流链通过连接电抗器与电网连接。电网不平衡工况下，采用基于负序电流的换流链相间直流电压均衡控制策略，在输出正序无功电流支撑电网电压的同时也需要输出一定的负序无功电流以实现换流链相间直流电压均衡。

目前星型SVG普遍采用基于负序电流的换流链相间电压均衡控制策略，电网不平衡工况下，在输出正序电流的同时需要输出一定的负序电流以实现三相换流链功率模块的电容电压均衡。因此，需在电网不平衡工况下对换流链电流正序值进行约束，以避免换流链电流的正序相量和负序相量之和的模值(即换流链电流)大于换流链电流限值，导致触发换流链过流保护。

常见的换流链电流正序值约束方法是按照换流链电流正序值和负序值之和小于换流链电流限值计算换流链电流正序值限值，即始终认为换流链电流的正序相量和负序相量的相位相同，该方法虽然简单，且可避免触发换流链过流保护，但实际系统中换流链三相电流的正序相量和负序相量的相位通常均不同，该方法将导致SVG换流链电流正序值限值小于理论值，换流链电流也达不到限值，降低了SVG的电网电压支撑能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种星型SVG、及其换流链电流正序值约束方法及装置，用以解决采用现有技术中的换流链电流正序值约束方法降低了SVG电网电压支撑能力的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种星型SVG换流链电流正序值约束方法，在电网不平衡工况下，根据利用换流链电流限值与换流链电流正序值限值的关系式、换流链三相电流正负序相量夹角的最小值与SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值相等、换流链电流正负序值之比与SVG并网点电压正负序值之比相等确定的换流链电流正序值限值关于换流链电流限值、SVG并网点电压正负序值和SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值的约束关系，以及获取的换流链电流限值、SVG并网点电压正负序值、SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值，确定换流链电流正序值限值；其中，换流链电流限值与换流链电流正序值限值的关系式根据三相静止坐标系下电流的正序相量、负序相量以及二者的相量和的模值的关系得到。

其有益效果为：本发明由换流链电流限值与换流链电流正序值限值的关系式、换流链三相电流正负序相量夹角的最小值与SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值相等、换流链电流正负序值之比与SVG并网点电压正负序值之比相等，来确定的换流链电流正序值限值关于换流链电流限值、SVG并网点电压正负序值和SVG并网点三相电压正负序相量夹角的最小值的约束关系，利用该约束关系确定换流链电流正序值限值。该方法能够准确的求解出电网不平衡工况下以换流链电流限值为约束的换流链电流正序值限值，避免任一相换流链电流超过限值而导致换流链过流保护，同时实现最大程度的正序无功电流出力，提高对电网电压的支撑能力。