CN105932689B - 一种链式statcom的控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种链式STATCOM的控制方法及系统，解决现有无交流传感器控制方法存在的初值敏感、积分饱和、零点漂移的问题，该方法包括：采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将当前时刻的三相桥臂电流iuvw变换为当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ；根据当前时刻的iαβ，以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值将桥臂电压参考值进行坐标变换得到三相桥臂参考电压采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号。
Description
技术领域
本发明属于电能变换领域，尤其涉及一种链式STATCOM的控制方法及系统。
背景技术
随着电子技术的发展，链式STATCOM(中文：静止同步补偿器，英文：Stat icSynchronous Compensator),在高压大功率输电领域得到越来越广泛的应用。大容量链式STATCOM一般通过接口变压器连接到电网，并通过采集高低压侧电压、电流进行锁相控制。现有控制策略难以准确区分电压传感器断线故障与低压侧电压故障，在两种情况下都将令STATCOM闭锁跳闸，因此难以对低压侧电压故障起到有效的支撑作用。另外，故障时的锁相环输出误差也有可能导致STATCOM子模块电容过压而跳闸。为解决以上问题，可以采用一类不依赖电网电压信息的无交流电压传感器控制技术，以提高STATCOM控制的鲁棒性。
传统无交流电压传感器控制技术一般在同步坐标系下根据电流调节器的输出估算出电网电压或“虚拟磁链”，再将估算得到的电压或“虚拟磁链”信号送入锁相环，用于同步控制。但变流器启动时，电流调节器输出为零，因此需要附加初值估测，增加了控制复杂度。另外，同步坐标系下的电压观测器存在积分饱和与零点漂移问题，需要增加限幅环节或低通滤波器，降低了控制系统的动态性能。近年来，还出现了基于卡尔曼滤波器、自适应神经网络等现代控制理论方法的改进型电压观测器，但其结构都较为复杂，实际应用较为困难。
发明内容
本发明提供了一种链式STATCOM的控制方法及系统，解决了现有无交流传感器控制方法存在的初值敏感、积分饱和、零点漂移、结构复杂等问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明实施例提供一种链式STATCOM的控制方法，包括：
采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ；
根据所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ，以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
在两相静止坐标系下，根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值
将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值进行坐标变换得到当前时刻的三相桥臂参考电压
采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据所述当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号。
优选的，所述根据所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ，以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值包括：
将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂电流和第二桥臂电流将所述当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压
根据所述第一桥臂电流和第二桥臂电流第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压以及一个桥臂的电抗器电感之和、一个桥臂的电抗器电阻之和，通过以下公式获取当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
其中，L为一个桥臂的电抗器电感之和；R为一个桥臂的电抗器电阻之和。
优选的；所述第一电桥臂流值
第二桥臂电流值
第一桥臂电压参考值
相应的，所述
其中，s为复频域中的复参变量；k为增益调节系数；ωu＝100π，为电网电压角频率；GVO为电压观测器传递函数。
优选的，所述根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值包括：
在无功控制模式或者电压控制模式下，将STATCOM输出无功参考参数与观测参数比较后，经过比例积分处理获得无功电流参考值
根据无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值利用以下公式计算电流参考值
其中，
将所述电流参考值与测量值iαβ比较后，经过比例谐振(PR)处理，加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值
优选的，所述根据所述当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号，包括：
根据三相桥臂参考电压采用载波移相调制方法或者最近电平逼近调制方法对每个桥臂电压进行调制，得到每个桥臂的子模块的开关信号,使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。
第二方面，本发明实施例提供一种链式STATCOM的控制系统，所述系统包括：
电流坐标变换模块，用于采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ；
电压观测器，用于根据所述电流坐标变换模块输出的所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ，以及双闭环矢量控制模块输出的当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
双闭环矢量控制模块，用于在两相静止坐标系下，根据所述电压观测器输出的当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及所述电流坐标变换模块输出的所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值以及将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值传输至所述电压观测器的输入端和电压坐标变换模块；
电压坐标变换模块，用于将所述双闭环矢量控制模块输出的当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值进行坐标变换得到当前时刻的三相桥臂参考电压
调制控制模块，用于采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据所述电压坐标变换模块输出的当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号。
优选的，所述电压观测器包括：
第一正交滤波器，用于将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂电流和第二桥臂电流
第二正交滤波器，用于将所述当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压
计算子模块，用于根据所述第一桥臂电流和第二桥臂电流第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压以及一个桥臂的电抗器电感之和、一个桥臂的电抗器电阻之和，通过以下公式获取当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
其中，L为一个桥臂的电抗器电感之和；R为一个桥臂的电抗器电阻之和。
优选的；所述第一电桥臂流值
第二桥臂电流值
第一桥臂电压参考值
相应的，所述
其中，s为复频域中的复参变量；k为增益调节系数；ωu＝100π，为电网电压角频率；GVO为电压观测器传递函数。
优选的，所述双闭环矢量控制模块包括：
外环控制模块，用于在无功控制模式或者电压控制模式下，将STATCOM输出无功参考参数与观测参数比较后，经过比例积分处理获得无功电流参考值
内环控制模块，用于根据无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值利用以下公式计算电流参考值
其中，
比例谐振调节器，用于将所述电流参考值与测量值iαβ比较后，经过比例谐振(PR)处理，加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值
优选的，所述调制控制模块具体用于，
根据三相桥臂参考电压采用载波移相调制方法或者最近电平逼近调制方法对每个桥臂电压进行调制，得到每个桥臂的子模块的开关信号,使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。
由此，本发明实施例提供的一种链式静止同步补偿器STATCOM的无交流电压传感器控制方法及系统，只需采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，然后经过一系列变换和计算得到子模块的开关信号，无需交流电压传感器，所以可以避免通过采集高低压侧电压、电流进行锁相控制难以准确区分电压传感器断线故障与低压侧电压故障，在两种情况下都将令STATCOM闭锁跳闸，因此难以对低压侧电压故障起到有效的支撑作用的缺陷；并且，本发明实施例的方法无需初值估算，控制简单；并且可以避免同步坐标系下的电压观测器存在积分饱和与零点漂移问题，在减少了故障点的同时，能有效进行动态和静态控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种链式STATCOM主电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的图1中子模块的电路图；
图3为本发明实施例提供的一种链式STATCOM的控制系统的系统图；
图4为本发明实施例提供的图3中的电压观测器的控制框图；
图5为本发明实施例提供的图4中的正交滤波器控制框图；
图6为本发明实施例提供的一种链式STATCOM的控制系统的实例图；
图7为本发明实施例提供的一种链式STATCOM的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的方法和系统用于对链式STATCOM进行控制。
图1示出了一个典型的三角联接的链式STATCOM主电路结构。该STATCOM经变压器接入高压电网。STACOM的三个桥臂呈三角联接。每个桥臂由两个电抗器和数个子模块组成，其中电抗器分别位于桥臂两端，桥臂电感量之和为L；子模块数量N取决于STATCOM耐压水平。
图2示出了子模块电路结构。每个子模块由四个电力电子功率器件和一个电容组成H桥回路。每个功率器件由一个IGBT和一个二极管反并联而成；电容电压为Udc；通过控制功率器件开断，可以使子模块输出+Udc、0、-Udc三个电平值。
实施例一
本发明实施例提供一种链式STATCOM的控制系统，参见图3，所述系统包括：
电流坐标变换模块301，用于采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ。
其中，电流坐标变换模块301的输入端可以与链式STATCOM连接，用于采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw。输出端可以分别与电压观测器302以及双闭环矢量控制模块303的内环控制模块连接。
示例性的，电流坐标变换模块301可以通过以下公式将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ：
其中，为采集的STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，C3s2s为电流变换矩阵。
电压观测器302，用于根据所述电流坐标变换模块301输出的所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ，以及双闭环矢量控制模块303输出的当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
其中，电压观测器302的输入端与电流坐标变换模块301的输出端连接和双闭环矢量控制模块303的输出端连接，输出端分别与双闭环矢量控制模块303的内环控制模块和外环控制模块连接。
如图4所示，电压观测器302可以包括：第一正交滤波器401、第二正交滤波器402和计算子模块403，其中，第一正交滤波器401的输入端和与电流坐标变换模块301的输出端连接，第二正交滤波器402的输入端与双闭环矢量控制模块303的输出端连接，第一正交滤波器401和第二正交滤波器402输出端分别与计算子模块403的输入端连接。
其中，第一正交滤波器401，用于将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂电流和第二桥臂电流
第二正交滤波器402，用于将所述当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压
计算子模块403，用于根据所述第一桥臂电流和第二桥臂电流第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压以及一个桥臂的电抗器电感之和、一个桥臂的电抗器电阻之和，通过以下公式获取当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
其中，L为一个桥臂的电抗器电感之和；R为一个桥臂的电抗器电阻之和。
优选的，所述第一电桥臂流值
第二桥臂电流值
第一桥臂电压参考值
相应的，所述
其中，s为复频域中的复参变量；k为增益调节系数；ωu＝100π，为电网电压角频率；GVO为电压观测器传递函数。
如图5所示，为一种正交滤波器(第一正交滤波器401、第二正交滤波器402)控制框图，正交滤波器能对特定频率的交流信号进行滤波，得到一对相位相差90°的正弦信号，其中一个输出信号的相位与输入信号的相位相同，另一个输出信号的相位滞后输入信号的相位90°。正交滤波器的传递函数为：
其中o为输入信号，和为输出信号，上标尖号表示观测量，上标⊥表示正交量，ωo为待观测交流信号的角频率，k为滤波器增益系数。
双闭环矢量控制模块303，用于在两相静止坐标系下，根据所述电压观测器302输出的当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及所述电流坐标变换模块301输出的所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值以及将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值传输至所述电压观测器的输入端和电压坐标变换模块。
所述双闭环矢量控制模块303可以包括：外环控制模块、内环控制模块和比例谐振调节器。
外环控制模块，用于在无功控制模式或者电压控制模式下，将STATCOM输出无功参考参数与观测参数比较后，经过比例积分处理获得无功电流参考值
其中，外环控制模块可以通过开关K选择无功控制模式和电压控制模式。在无功控制模式下，将STATCOM输出无功参考值Q*与观测值Q比较后送入比例积分(PI)调节器，调节器输出为无功电流参考值在电压控制模式下，将STATCOM端口电压参考值U*与观测值U比较后送入PI调节器，调节器输出为无功电流参考值
PI调节器的传递函数为：
其中kpi_p为比例系数，kpi_i为积分系数，s为复频域中的复参变量。
内环控制模块，用于根据无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值利用以下公式计算电流参考值
其中，
比例谐振调节器，用于将所述电流参考值与测量值iαβ比较后，经过比例谐振(PR)处理，加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值
将电流参考值与测量值iαβ比较后送入比例谐振(PR)调节器，比例谐振(PR)调节器的输出值加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值
PR调节器的传递函数为：
其中kpr_p为比例系数，kpr_r为谐振系数，ξ为阻尼系数，s为复频域中的复参变量。
电压坐标变换模块304，用于将所述双闭环矢量控制模块303输出的当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值进行坐标变换得到当前时刻的三相桥臂参考电压
其中，电压坐标变换模块304将进行坐标变换得到三相桥臂参考电压坐标变换可以按照以下公式进行：
调制控制模块305，用于采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据所述电压坐标变换模块304输出的当前时刻的三相桥臂参考电压三相桥臂电流iuvw通过调制控制得到子模块的开关信号。
具体的，调制控制模块305可以根据三相桥臂参考电压采用载波移相调制方法或者最近电平逼近调制方法对每个桥臂电压进行调制，得到每个桥臂的子模块的开关信号,使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。
需要说明的是，调制控制的目标在于使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，并且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。适用于链式STATCOM的调制控制的具体实施形式有很多种，例如可以分为载波移相调制和最近电平逼近调制两大类。本发明实施例仅以一种可行的最近电平逼近调制方法为例进行说明，但这并不对调制方式构成任何限制。
参见图1-图2，仅以一个对一个桥臂的调制控制为例进行说明，其他桥臂的调制控制方式相同。下述实例中的桥臂不具有特定指代性，可以为链式STATCOM的任意一个桥臂。该可行的最近电平逼近调制方法可以包括：
1)根据当前时刻桥臂子模块电容电压Uc的大小对桥臂的N个子模块进行排序。如果桥臂参考电压与桥臂电流符号相同，则升序排列；如果桥臂参考电压与桥臂电流符号相反，则降序排列；
以图2中子模块的结构为例，假设4个子模块的排列顺序为S1、S4、S2、S3。
2)根据当前时刻三相桥臂参考电压确定投入子模块。从排列好的子模块序列中选取前m个子模块，使得m个子模块电容电压之和最接近桥臂参考电压，计算公式为：
s.t. 0≤m≤N
假设根据上述公式所得m＝2。
3)根据当前时刻三相桥臂参考电压方向确定开关信号。如果桥臂参考电压大于零，则前m个子模块正向投入，即S1和S4开通，S2和S3关断。如果桥臂参考电压小于零，则前m个子模块反向投入，即S1和S4关断，S2和S3开通。其余N-m个子模块旁路，即S1和S3开通，S2和S4关断；或者即S1和S3关断，S2和S4开通。
结合上述描述，参见图6，为本发明实施例提供的一种链式STATCOM的控制系统的实例图。
由此，本发明实施例提供的一种链式、STATCOM的、控制方法，只需采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，然后经过一系列变换和计算得到子模块的开关信号，无需交流电压传感器，所以可以避免通过采集高低压侧电压、电流进行锁相控制难以准确区分电压传感器断线故障与低压侧电压故障，在两种情况下都将令STATCOM闭锁跳闸，因此难以对低压侧电压故障起到有效的支撑作用的缺陷；并且，本发明实施例的方法无需初值估算，控制简单；并且可以避免同步坐标系下的电压观测器存在积分饱和与零点漂移问题，在减少了故障点的同时，能有效进行动态和静态控制。
实施例二
本发明实施例提供一种链式STATCOM的控制方法，参见图7，包括：
S701、采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ。
S702、根据所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ，以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
其中，步骤S702中，所述根据所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ，以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值包括：
将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂电流和第二桥臂电流iαβ；将所述当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压
根据所述第一桥臂电流和第二桥臂电流第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压以及一个桥臂的电抗器电感之和、一个桥臂的电抗器电阻之和，通过以下公式获取当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
其中，L为一个桥臂的电抗器电感之和；R为一个桥臂的电抗器电阻之和。
优选的；所述第一电桥臂流值
第二桥臂电流值
第一桥臂电压参考值
相应的，所述
其中，s为复频域中的复参变量；k为增益调节系数；ωu＝100π，为电网电压角频率；GVO为电压观测器传递函数。
S703、在两相静止坐标系下，根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值
其中，所述根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值以及所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值包括：
在无功控制模式或者电压控制模式下，将STATCOM输出无功参考参数与观测参数比较后，经过比例积分处理获得无功电流参考值
根据无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值利用以下公式计算电流参考值
其中，
将所述电流参考值与测量值iαβ比较后，经过比例谐振(PR)处理，加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值
S704、将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值进行坐标变换得到当前时刻的三相桥臂参考电压
S705、采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据所述当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号。
具体的，可以根据三相桥臂参考电压采用载波移相调制方法或者最近电平逼近调制方法对每个桥臂电压进行调制，得到每个桥臂的子模块的开关信号,使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。
需要说明的是，调制控制的目标在于使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，并且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。适用于链式STATCOM的调制控制的具体实施形式有很多种，例如可以分为载波移相调制和最近电平逼近调制两大类。本发明实施例仅以一种可行的最近电平逼近调制方法为例进行说明，但这并不对调制方式构成任何限制。具体实例可以参照实施例一，在此不再赘述。
由此，本发明实施例提供的一种链式STATCOM的控制方法及系统，只需采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，然后经过一系列变换和计算得到子模块的开关信号，无需交流电压传感器，所以可以避免通过采集高低压侧电压、电流进行锁相控制难以准确区分电压传感器断线故障与低压侧电压故障，在两种情况下都将令STATCOM闭锁跳闸，因此难以对低压侧电压故障起到有效的支撑作用的缺陷；并且，本发明实施例的方法无需初值估算，控制简单；并且可以避免同步坐标系下的电压观测器存在积分饱和与零点漂移问题，在减少了故障点的同时，能有效进行动态和静态控制。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种链式静止同步补偿器STATCOM的控制方法，其特征在于，包括：
采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ；
对所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，并根据正交滤波后的桥臂电流值及正交滤波后的桥臂参考电压参考值计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
在两相静止坐标系下，获取无功电流参考值根据所述无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值计算电流参考值并根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值所述电流参考值以及所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值
将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值进行坐标变换得到当前时刻的三相桥臂参考电压
采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据所述当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述根据所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ以及当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，并根据正交滤波后的桥臂电流值及正交滤波后的桥臂参考电压参考值，计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值包括：
将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂电流和第二桥臂电流将所述当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压
根据所述第一桥臂电流和第二桥臂电流第一桥臂参考电压以及一个桥臂的电抗器电感之和、一个桥臂的电抗器电阻之和，通过以下公式获取当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
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<mo>*</mo>
</msubsup>
</mrow>
其中，L为一个桥臂的电抗器电感之和；R为一个桥臂的电抗器电阻之和。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一桥臂电流值
第二桥臂电流值
第一桥臂电压参考值
相应的，所述；
<mfenced open = "" close = "">
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其中，s为复频域中的复参变量；k为增益调节系数；ωu＝100π，为电网电压角频率；GVO为电压观测器传递函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取无功电流参考值根据所述无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值计算电流参考值并根据所述当前时刻STATCOM端口电网电压观测值所述电流参考值以及所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值具体包括：
1)在无功控制模式下，将STATCOM输出无功参考参数Q*与观测参数Q比较后，经过比例积分(PI)处理获得无功电流参考值
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其中kpi_p为比例系数，kpi_i为积分系数，s为复频域中的复参变量；
或者在电压控制模式下，将STATCOM端口电压参考参数U*与观测参数U比较后，经过比例积分(PI)处理获得无功电流参考值
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其中kpi_p为比例系数，kpi_i为积分系数，s为复频域中的复参变量；
2)根据无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值利用以下公式计算电流参考值
其中，
3)将所述电流参考值与测量值iαβ比较后，经过比例谐振(PR)处理，加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值计算公式为：
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其中kpr_p为比例系数，kpr_r为谐振系数，ξ为阻尼系数，s为复频域中的复参变量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号，包括：
根据三相桥臂参考电压采用载波移相调制方法或者最近电平逼近调制方法对每个桥臂电压进行调制，得到每个桥臂的子模块的开关信号,使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。
6.一种链式静止同步补偿器STATCOM的控制系统，其特征在于，所述系统包括：
电流坐标变换模块，用于采集STATCOM当前时刻的三相桥臂电流iuvw，并将所述当前时刻的三相桥臂电流iuvw经过坐标变换得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ；
电压观测器，用于对所述电流坐标变换模块输出的所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ以及双闭环矢量控制模块输出的当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，并根据正交滤波后的桥臂电流值及正交滤波后的桥臂参考电压参考值计算得到当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
双闭环矢量控制模块，用于在两相静止坐标系下，获取无功电流参考值根据所述无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值计算电流参考值并根据所述电压观测器输出的当前时刻STATCOM端口电网电压观测值所述电流参考值以及所述电流坐标变换模块输出的所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ得到当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值以及将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值传输至所述电压观测器的输入端和电压坐标变换模块；
电压坐标变换模块，用于将所述双闭环矢量控制模块输出的当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电压参考值进行坐标变换得到当前时刻的三相桥臂参考电压
调制控制模块，用于采集桥臂子模块电容电压Uc，并根据所述电压坐标变换模块输出的当前时刻的三相桥臂参考电压通过调制控制得到子模块的开关信号。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电压观测器包括：
第一正交滤波器，用于将所述当前时刻的两相静止坐标系下的桥臂电流iαβ进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂电流和第二桥臂电流
第二正交滤波器，用于将所述当前时刻的上一时刻的桥臂参考电压进行正交滤波，得到相位相差的90°的第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压
计算子模块，用于根据所述第一桥臂电流和第二桥臂电流第一桥臂参考电压和第二桥臂参考电压以及一个桥臂的电抗器电感之和、一个桥臂的电抗器电阻之和，通过以下公式获取当前时刻STATCOM端口电网电压观测值
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其中，L为一个桥臂的电抗器电感之和；R为一个桥臂的电抗器电阻之和。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述第一桥臂电流值
第二桥臂电流值
第一桥臂电压参考值
相应的，所述
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其中，s为复频域中的复参变量；k为增益调节系数；ωu＝100π，为电网电压角频率；GVO为电压观测器传递函数。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述双闭环矢量控制模块包括：
外环控制模块，用于在无功控制模式或者电压控制模式下，将STATCOM输出无功参考参数与观测参数比较后，经过比例积分处理获得无功电流参考值
内环控制模块，用于根据无功电流参考值和当前时刻STATCOM端口电网电压观测值利用以下公式计算电流参考值
其中，
比例谐振调节器，用于将所述电流参考值与测量值iαβ比较后，经过比例谐振(PR)处理，加上当前时刻STATCOM端口电网电压观测值后得到桥臂电压参考值
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述调制控制模块具体用于，根据三相桥臂参考电压采用载波移相调制方法或者最近电平逼近调制方法对每个桥臂电压进行调制，得到每个桥臂的子模块的开关信号,使得每个桥臂电压拟合对应的桥臂参考电压，且使得每个桥臂的子模块电容电压平衡。
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