[发明专利]一种用于链式STATCOM的电网电压前馈控制系统及控制方法

摘要

本发明公开一种链式STATCOM的电网电压前馈控制系统及控制方法，采用电网电压的瞬时值作为前馈控制量，稳态情况下前馈信号采用瞬时电压信号经abc/dq变化至dq分量，在dq坐标系下对前馈信号量做一阶低通滤波，再经dq/abc反变换后得到带滤波环节的瞬时前馈信号。通过对电网电压瞬时值变化幅度和变化率的判断，确定当前电网是否发生故障，发出控制切换命令选择不同的前馈信号。前馈信号量累加在电流环的输出上生成调制波输出至调制模块产生脉冲。其可解决现有链式STATCOM所采用常规控制策略在电网故障时易使设备过流保护动作而脱网的问题，并能够保证STATCOM在稳态运行时输出电流具备较好的谐波特性，提高设备的稳定性。

主权项

1.一种用于链式STATCOM的电网电压前馈控制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1，采样电网电压及电感电流在每个控制周期固定时刻的稳态瞬时值u_a、u_b、u_c，i_a、i_b、i_c，采样并计算各模块的平均直流电压U_dc；步骤2，根据电网电压稳态值u_a、u_b、u_c分别计算d轴分量U_d、q轴分量U_q以及电压矢量角θ，锁相环采用双同步坐标系锁相环；步骤3，根据电感电流稳态值i_a、i_b、i_c，并结合步骤2得到的电压矢量角θ，计算得到电流d轴分量I_d、q轴分量I_q；步骤4，将步骤2得到的电压d轴分量U_d、q轴分量U_q均进行一阶低通滤波，得到滤波后的d轴分量q轴分量步骤5，将步骤4输出的带滤波环节的dq轴电压控制量进行矢量变换，将旋转坐标系dq分量变换为静止坐标系abc轴分量，得到带滤波环节的瞬时电压前馈量U_abc^*；步骤6，对直流电压给定U_dc^*和步骤1得到的直流电压稳态值U_dc进行电压控制环处理，经限幅环节后输出电流控制环d轴给定I_d^*；步骤7，对无功给定Q^*或电压给定V^*和步骤1采样得到的电压电流稳态量计算出的瞬时无功量Q或目标点的电压量V进行无功或电压控制环处理，经限幅环节后输出电流控制环q轴给定I_q^*；步骤8，稳态时，闭环调节电流d轴分量I_d和q轴分量I_q，对电流dq分量进行交叉解耦，并将旋转坐标系dq分量变换为静止坐标系abc轴分量，得到控制系统的电流环输出I_abc^*；将前述控制系统的电流环输出I_abc^*与步骤5得到的带滤波环节的瞬时电压前馈量U_abc^*累加后，生成电压调制波；步骤9，将步骤8生成的调制波信号，经调制环节产生驱动脉冲，对链式STATCOM各模块的IGBT管进行控制。