CN105529724A - 一种适用于svg无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法 - Google Patents

一种适用于svg无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，以改善装置输出无功电流的畸变率，主要减小低次谐波，在电流跟踪环节中，额外叠加实际输出谐波电流，并加上一定增益来较小实际输出电流畸变，保证本装置在运行过程中，对系统注入的谐波大大改善，而净化整个用电系统。

Description

一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法
技术领域
本发明涉及电网无功补偿技术领域，尤其是涉及SVG低压无功动态补偿装置在实际应用中的补偿性能。
背景技术
在供配电系统中，存在大量无功需求，在给配电变压器造成较大压力的同时，占据整个系统的有功损耗的巨大部分。因此，对于无功的补偿是保证现有配电环境的必要条件。然而，在近几十年来，采用电容支路对感性无功进行补偿的方法得到认可的同时，其带来的系统谐振现象也频频发生；不仅如此，对于补偿速度和精度要求较高的场合，往往难以满足要求。相对而言，采用有源方式的补偿方式的出现，大大的提高的无功补偿速度和精度。而有源方式的补偿装置主要以无功动态补偿装置（SVG）为主。
该装置可广泛应用在输配电系统来提高电力系统运行稳定性、提高功率因数、降低线路损耗和改善电能质量。但目前该装置输出无功电流中，存在一定的谐波，其中包括开关频率的高次谐波和低次谐波。对于开关频率的高次谐波，主要依靠高次滤波支路滤除，而低次谐波则需要控制算法来改善。高次谐波往往幅值比较固定，且幅值偏小。低次谐波则是在小电流比较明显，对整个用电系统的稳定性有较大影响，尤其是三次谐波，可能导致系统的零序电流保护，而引起不必要的误操作。
现有的无功动态补偿装置电流环控制部分，由三相负载电流iload采用瞬时无功功率或者DFT提取无功电流ic,原有系统中，只对实际输出电流iSVG反馈跟踪补偿无功电流i* c，即：i* c=ic-iSVG；而这种单纯跟踪方式，对于SPWM调整以及系统电压畸变对输出的影响没有抑制效果，导致最后的输出电流依然含有低次谐波分量。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，提供了一种无限迭代算法，保证输出无功电流中低次谐波电流大大降低，注入到系统的谐波电流得到控制，净化系统电源，以大大降低输出谐波的幅值。
本发明解决上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其控制方法如下：
（1）由三相负载电流iload采用瞬时无功功率或者DFT提取无功电流ic；
（2）对SVG无功动态补偿装置采样得到的输出电流iSVG，得到的iSVG一方面用DFT算法提取低次指定谐波ih，再经过PI调节得到i* h，另一方面直接反馈到无功电流ic上；
（3）经过PI调节的i* h叠加在无功电流ic上，实现电流跟踪，得到不完全跟踪反馈信号i* c，即：i* c=ic-iSVG-i* h；
（4）不完全跟踪反馈信号i*c经过GS调节，通过放大器对应电流放大Ki倍数后，送入SPWM正弦波脉冲宽度调制中调节得指令信号iPWM，即：iPWM=Ki*Gs(ic-iSVG-i* h)；
（5）最后，根据得到的指令信号iPWM，驱动IGBT逆变电路输出电流iSVG以形成一个完整的电流跟踪循环控制。
上述一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其中，所述GS调节是指对PI调节这一过程重复控制进行。
上述一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其中，所述PI调节是指对功率和电流进行调节。
本发明的有益效果为：
本发明提供了一种无限迭代算法，保证输出无功电流中低次谐波电流大大降低，注入到系统的谐波电流得到控制，净化系统电源，以大大降低输出谐波的幅值。为了使其达到更好的效果，又保证调节速度，由于单纯的功率调节存在一定静差，才引入积分环节，保证低次谐波补偿效果。
附图说明
图1为本发明原理图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其控制方法如下：
（1）由三相负载电流iload采用瞬时无功功率或者DFT提取无功电流ic；
（2）对SVG无功动态补偿装置采样得到的输出电流iSVG，得到的iSVG一方面用DFT算法提取低次指定谐波ih，再经过PI调节得到i* h，另一方面直接反馈到无功电流ic上；
（3）经过PI调节的i* h叠加在无功电流ic上，实现电流跟踪，得到不完全跟踪反馈信号i* c，即：i* c=ic-iSVG-i* h；
（4）不完全跟踪反馈信号i*c经过对PI调节这一过程重复控制进行，通过放大器对应电流放大Ki倍数后，送入SPWM正弦波脉冲宽度调制中调节得指令信号iPWM.，即：iPWM=Ki*Gs(ic-iSVG-i* h)；
（5）最后，根据得到的指令信号iPWM.，驱动IGBT逆变电路输出电流iSVG以形成一个完整的电流跟踪循环控制。
本发明为了使电流环指令在整个PWM指令中占有较大比重，先反馈跟踪环节，经重复控制和PI复合控制后，引入电流环放大倍数，保证足够的电流环增益；
本发明改善了SVG装置输出无功电流的畸变率，主要减小低次谐波，在电流跟踪环节中，额外叠加实际输出谐波电流，并加上一定增益来较小实际输出电流畸变，保证本装置在运行过程中，对系统注入的谐波大大改善，而净化整个用电系统；
本发明提供了一种无限迭代算法，保证输出无功电流中低次谐波电流大大降低，注入到系统的谐波电流得到控制，净化系统电源，以大大降低输出谐波的幅值；
为了达到更好的效果，又保证调节速度，由于单纯的功率调节存在一定静差，才引入积分环节，保证低次谐波补偿效果。
这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中，因此，本发明不受本实施例的限制，任何采用等效替换取得的技术方案均在本发明保护的范围内。

Claims (3)

1.一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其特征为，其控制方法如下：
（1）由三相负载电流iload采用瞬时无功功率或者DFT提取无功电流ic；
（2）对SVG无功动态补偿装置采样得到的输出电流iSVG，得到的iSVG一方面用DFT算法提取低次指定谐波ih，再经过PI调节得到i* h，另一方面直接反馈到无功电流ic上；
（3）经过PI调节的i* h叠加在无功电流ic上，实现电流跟踪，得到不完全跟踪反馈信号i* c，即：i* c=ic-iSVG-i* h；
（4）不完全跟踪反馈信号i*c经过GS调节，通过放大器对应电流放大Ki倍数后，送入SPWM正弦波脉冲宽度调制中调节得指令信号iPWM，iPWM=Ki*Gs(ic-iSVG-i* h)；
（5）最后，根据得到的指令信号iPWM，驱动IGBT逆变电路输出电流iSVG以形成一个完整的电流跟踪循环控制。
2.如权利要求1所述的一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其特征为，所述GS调节是指对PI调节这一过程重复控制进行。
3.如权利要求1所述的一种适用于SVG无功动态补偿装置的电流跟踪控制方法，其特征为，所述PI调节是指对功率和电流进行调节。
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