[发明专利]一种STATCOM的构网控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种STATCOM的构网控制方法及系统，基于无功功率偏差和/或交流电压偏差，采用多种控制目标在线切换方式，计算指令电压瞬时值的幅值；基于直流电压偏差及有功功率瞬时值，计算指令电压瞬时值的频率；根据指令电压瞬时值的幅值及其频率，构建指令电压瞬时值；基于交流电压与指令电压瞬时值的差值，计算指令电流值，指令电流值用于生成STATCOM的开关序列。本发明通过采用交流电压控制、无功功率控制，当系统电压发生突升或突降时，STATCOM快速输出相应的电流，同时不发生过电流，即换流器不会因为过电压或过电流而退出。

技术领域

本发明涉及动态无功补偿技术领域，具体涉及一种STATCOM的构网控制方法及系统。

背景技术

现阶段，输电网用动态无功补偿装置主要有静止无功补偿装置(static VARcompensator，SVC)、静止同步补偿器(static synchronous compensator，STATCOM)和快速动态响应的同步调相机(fast dynamic response synchronous condenser)这三种。

STATCOM接入电网的简化等效电路如图1所示。STATCOM装置级控制有五个部分，即同步控制、直流电压控制、交流电压控制、电流控制、调制控制。同步控制通常采用三相软件锁相环，输入量通常为公共连接点三相电压v，通过三相软件锁相环找到相应的频率f和相角θ，作为电流控制和电压控制的控制基准。直流电压控制通常通过控制输出电流的有功分量大小来调节STATCOM和电网交换的有功功率大小，以此来稳定STATCOM的直流电压。直流电压控制的输入量为换流器直流电压的偏差⊿u_dc，输出量为d的指令电流i_dref。交流电压控制通过控制注入电网无功功率的大小来调节STATCOM公共连接点交流电压。交流电压控制的输入量通常为STATCOM公共连接点交流电压的偏差⊿V，输出量为q轴的指令电流i_qref。dq轴交叉解耦电流控制是目前较为流行的电流控制，输出量为电压指令值v_ref。电流控制的目标是STATCOM输出电流能精确跟踪相应的指令电流。调制的控制目标是把电压指令转化为换流器中IGBT等电力电子开关器件所接收的脉冲触发信号，通常有脉宽调制和最近电平逼近两大类。

由上可知，现有STATCOM装置级控制策略使得整个换流器呈现类似电流源的特征，不能像同步调相机那样在系统电压突变时，在允许范围内快速输出相应电流。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的STATCOM装置级控制策略使得整个换流器呈现类似电流源的特征，不能在系统电压突变时，在允许范围内快速输出相应电流缺陷，从而提供一种STATCOM的构网控制方法及系统。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种STATCOM的构网控制方法，包括如下步骤：基于无功功率偏差和/或交流电压偏差，采用多种控制目标在线切换方式，计算指令电压瞬时值的幅值；基于直流电压偏差及有功功率瞬时值，计算指令电压瞬时值的频率；根据指令电压瞬时值的幅值及其频率，构建指令电压瞬时值；基于交流电压与指令电压瞬时值的差值，计算指令电流值，指令电流值用于生成STATCOM的开关序列。

在一实施例中，无功功率偏差及交流电压偏差为STATCOM接入点低压侧的偏差量，或经过升压变压器后高压侧的偏差量。

在一实施例中，基于无功功率偏差和/或交流电压偏差，采用多种控制目标在线切换方式，计算指令电压瞬时值的幅值的过程，包括：利用以无功功率为控制目标的无功功率控制方法，基于无功功率偏差，计算指令电压瞬时值的幅值；或者，利用以交流电压为控制目标的交流电压控制方法，基于交流电压偏差，计算指令电压瞬时值的幅值；或者，利用以无功功率及交流电压为控制目标的综合平衡控制方法，基于无功功率偏差及交流电压偏差，计算指令电压瞬时值的幅值。