CN104852390A - 一种svg中减小无源阻尼损耗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SVG中减小无源阻尼损耗的方法,通过控制算法在SVG中的LCL网络中加入一个实际不存在的虚拟的无源电阻。本发明控制方法,可以减小无源阻尼损耗,提高系统效率,从目前SVG的3%损耗降低到2%左右。
Description
技术领域
本发明涉及SVG领域,具体是一种SVG中减小无源阻尼损耗的方法。
背景技术
静止型动态无功补偿装置SVG中一般带有LCL滤波器,LCL滤波器增加了闭环稳定控制的难度,它在转折频率点存在高幅值的谐振峰,且其相位滞后急剧变化,远远超过了自动控制理论中系统稳定的-相位滞后条件,因此难以稳定控制。传统的SVG一般采用无源阻尼方式来抑制LCL滤波器带来的振荡问题,但会增加额外损耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种SVG中减小无源阻尼损耗的方法,以解决现有技术存在的问题。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案为:
一种SVG中减小无源阻尼损耗的方法,其特征在于:通过控制算法在SVG中的LCL网络中电容两端并联一个虚拟电阻,抑制LCL滤波器带来的谐振峰,具体采用电容电流反馈的方法来实现有源阻尼,即在控制中加入电容电流反馈,就可以达到在电容两端并联一个虚拟电阻的作用。
本发明采用电容电流反馈的控制方法,实际是通过逆变侧电感电流与网侧电感电流相减得到电容电流,并进行反馈。这样不仅可以减小无源阻尼损耗,提高系统效率,从目前SVG的3%损耗降低到2%左右,而且还可以分别用逆变侧电感电流来实现保护,网侧电感电流来实现电流环控制,省去了电容电流采样的互感器。
附图说明
图1为本发明LCL滤波器虚拟电阻实现方案原理图。
图2为本发明LCL滤波器虚拟电阻实现方案控制框图。
图3为本发明LCL滤波器虚拟电阻实际实现的控制框图。
具体实施方式
一种SVG中减小无源阻尼损耗的方法,通过控制算法在SVG中的LCL网络中电容两端并联一个虚拟电阻,抑制LCL滤波器带来的谐振峰,具体采用电容电流反馈的方法来实现有源阻尼,即在控制中加入电容电流反馈,就可以达到在电容两端并联一个虚拟电阻的作用。
如图1所示,为实现LCL网络的有源阻尼,希望通过控制算法实现在电容两端并联一个电阻,从而抑制LCL滤波器带来的谐振峰,保证控制系统的稳定,希望实现的控制框图如图2所示。
实际工程实现过程中,以上的控制框图可以通过等效变换变为图3所示的控制框图形式。因此,可以采用电容电流反馈的方法来实现有源阻尼,即在控制中加入电容电流反馈,就可以达到在电容两端并联一个虚拟电阻的作用。具体的反馈系数可以根据需要并联的等效虚拟电阻阻值确定,其表达式为kc=L1/RCGinv,其中L1为逆变侧电感感值,R为等效虚拟电阻阻值,C为滤波电容容值,Ginv为逆变桥增益。
在应用于实际的SVG中,并没有直接采样电容电流ic,而是分别采样逆变侧电感电流iL和网侧电感电流ig,根据KCL定律,两者相减即为滤波电容电流。这样一种实现方式的优点是可以采用逆变侧电感电流作为保护,而网侧电感电流可以作为电流环控制,这样既可以省去电容电流采样的互感器,又可以很好地起到保护效果,并通过算法实现有源阻尼抑制LCL谐振峰的作用,在工程实现上具有优势。
在SVG中,电网通过LCL滤波器连接至逆变桥,LCL滤波器由电容C、电感L1和L2构成,电容C一端分别通过电感L2连接电网、通过电感L1连接逆变桥,通过控制算法在电容C两端加入虚拟的无源阻尼R,可有效降低SVG中的无源阻尼损耗。
在实际工程应用的300KVA SVG中,其具体的参数如表1所示。在实际程序实现过程中,逆变桥增益Ginv为1,实验中希望等效虚拟电阻阻值为5Ω,则通过计算可以得到电容电流反馈的系数kc=L1/RCGinv=0.18,通过这样的电容电流比例前馈即可实现有源阻尼的效果。
表1 300KVA SVG的额定参数
Claims (1)
1.一种SVG中减小无源阻尼损耗的方法,其特征在于:通过控制算法在SVG中的LCL网络中电容两端并联一个虚拟电阻,抑制LCL滤波器带来的谐振峰,具体采用电容电流反馈的方法来实现有源阻尼,即在控制中加入电容电流反馈,就可以达到在电容两端并联一个虚拟电阻的作用。
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