CN114006380A - 一种链式静止无功发生器电路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间；该链式静止无功发生器电路及控制方法能减小SVG与外部电路的谐振，提高系统稳定性，使得SVG和整个场站更加稳定运行。

Description

一种链式静止无功发生器电路及控制方法
技术领域
本发明涉及SVG控制技术领域，尤其涉及一种链式静止无功发生器电路及控制方法。
背景技术
随着新能源发电装机容量的扩大，越来越多的链式SVG(静止型无功发生器)应用于新能源场站，新能源场站电网条件复杂多变，如不同场站短路容量差异大，风电变流器受风力大小影响频繁投入、切出运行，FC(滤波和无功补偿)装置随电网功率状态投入、切出运行，而现有链式SVG输出没有滤波电容，如图1所示，上述外部条件的变化导致SVG的滤波电感和外部电容、电感组成的电路容易产生谐振，而且谐振频率变化范围大，现有SVG难以减小该谐振，这会影响SVG和整个场站的稳定运行。
为此，亟需一种减小SVG与外部电路的谐振，提高系统稳定性的链式静止无功发生器电路。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种链式静止无功发生器电路及控制方法，该链式静止无功发生器电路及控制方法能减小SVG与外部电路的谐振，提高系统稳定性，使得SVG和整个场站更加稳定运行。
为解决上述技术问题，本发明提供一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间。
优选地，所述三相滤波电容支路包括三个滤波电容支路，三个所述滤波电容支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容支路的第二端连接在一起。
优选地，所述三相滤波电容支路包括三个滤波电容支路，三个所述滤波电容支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容支路中的第一个支路的第二端连接到第二个支路的第一端，所述第二个支路的第二端连接到第三个支路的第一端，所述第三个支路的第二端连接到所述第一个支路的第一端。
优选地，所述三相滤波电容支路包括三个由滤波电容、电阻串联组成的支路，三个所述滤波电容、电阻串联支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容、电阻串联支路的第二端连接在一起。
优选地，所述三相滤波电容支路包括三个由滤波电容、电阻串联组成的支路，所述三个滤波电容电阻串联支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容电阻串联支路中的第一个支路的第二端连接到第二个支路的第一端，所述第二个支路的第二端连接到第三个支路的第一端，所述第三个支路的第二端连接到所述第一个支路的第一端。
为解决上述问题，本发明还提供一种链式静止无功发生器电路的控制方法，包括基本控制器和阻尼控制器，所述基本控制器输出基本作用量，检测得到所述三相滤波电容支路的电流，所述阻尼控制器根据所述三相滤波电容支路的电流计算得到阻尼作用量，将基本作用量与阻尼作用量叠加得到总作用量，根据所述总作用量计算得到各所述H桥单元的驱动脉宽调制信号。
所述基本控制器包括H桥单元直流母线电压控制单元、三相电流控制单元。
“检测得到所述三相滤波电容支路的电流“具体为：利用电流传感器测量得到所述三相滤波电容支路电流icA、icB及icC。
“检测得到所述三相滤波电容支路的电流”具体为：利用电压传感器测量所述三相滤波电容支路电压ucA、ucB及ucC，并根据电容的电压电流关系ic＝C*duc/dt，计算得到所述三相滤波电容支路的电流icA、icB及icC。
所述阻尼控制器为比例控制。
采用上述电路及方法之后，该链式静止无功发生器电路包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间；该链式静止无功发生器电路及控制方法能减小SVG与外部电路的谐振，提高系统稳定性，使得SVG和整个场站更加稳定运行。
附图说明
图1为现有链式SVG电路示意图；
图2为本发明链式静止无功发生器电路实施例二的电路图；
图3为本发明链式静止无功发生器电路的实施例三的电路图；
图4为本发明链式静止无功发生器电路的实施例四的电路图；
图5为本发明链式静止无功发生器电路的实施例五的电路图；
图6为本发明链式静止无功发生器电路的控制方法的实施例六的控制图；
图7为本发明链式静止无功发生器电路的控制方法的实施例七的控制图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
请参阅图2及图3，图2为本发明的三电平功率模块系统装置的整体结构图；图3为本发明的三电平功率模块系统装置的内部结构图；本实施例公开了一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间。
实施例二
本实施例公开了一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，所述三相滤波电容支路包括三个滤波电容支路，三个所述滤波电容支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容支路的第二端连接在一起。
实施例三
本实施例公开了一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间；所述三相滤波电容支路包括三个滤波电容支路，三个所述滤波电容支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容支路中的第一个支路的第二端连接到第二个支路的第一端，所述第二个支路的第二端连接到第三个支路的第一端，所述第三个支路的第二端连接到所述第一个支路的第一端。
实施例四
本实施例公开了一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间。所述三相滤波电容支路包括三个由滤波电容、电阻串联组成的支路，三个所述滤波电容、电阻串联支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容、电阻串联支路的第二端连接在一起。
在本实施例中，串联的电阻能够减小SVG投入电网时的滤波电容上的冲击电流，减小对电网和电容的冲击。
实施例五
本实施例公开了一种链式静止无功发生器电路，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间。
所述三相滤波电容支路包括三个由滤波电容、电阻串联组成的支路，所述三个滤波电容电阻串联支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容电阻串联支路中的第一个支路的第二端连接到第二个支路的第一端，所述第二个支路的第二端连接到第三个支路的第一端，所述第三个支路的第二端连接到所述第一个支路的第一端。
在本实施例中，串联的电阻能够减小SVG投入电网时的滤波电容上的冲击电流，减小对电网和电容的冲击。
实施例六
本实施例公开了一种应用于实施例一至五任一所述的链式静止无功发生器电路的控制方法，包括基本控制器和阻尼控制器，所述基本控制器输出基本作用量，检测得到所述三相滤波电容支路的电流，所述阻尼控制器根据所述三相滤波电容支路的电流计算得到阻尼作用量，将基本作用量与阻尼作用量叠加得到总作用量，根据所述总作用量计算得到各所述H桥单元的驱动脉宽调制信号。
所述基本控制器包括H桥单元直流母线电压控制单元、三相电流控制单元。
在本实施例中，“检测得到所述三相滤波电容支路的电流”具体为：利用电流传感器测量得到所述三相滤波电容支路电流icA、icB及icC。
在本实施例中，阻尼控制器一般为比例系数，即为比例控制。
实施例七
本实施例公开了一种应用于实施例一至五任一所述的链式静止无功发生器电路的控制方法，包括基本控制器和阻尼控制器，所述基本控制器输出基本作用量，检测得到所述三相滤波电容支路的电流，所述阻尼控制器根据所述三相滤波电容支路的电流计算得到阻尼作用量，将基本作用量与阻尼作用量叠加得到总作用量，根据所述总作用量计算得到各所述H桥单元的驱动脉宽调制信号。
所述基本控制器包括H桥单元直流母线电压控制单元、三相电流控制单元。
在本实施例中，“检测得到所述三相滤波电容支路的电流”具体为：利用电压传感器测量所述三相滤波电容支路电压ucA、ucB及ucC，并根据电容的电压电流关系ic＝C*duc/dt，计算得到所述三相滤波电容支路的电流icA、icB及icC
在本实施例中，阻尼控制器一般为比例系数，即为比例控制。
该链式静止无功发生器电路及控制方法能减小SVG与外部电路的谐振，提高系统稳定性，使得SVG和整个场站更加稳定运行。
应当理解的是，以上仅为本发明的优选实施例，不能因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种链式静止无功发生器电路，其特征在于，包括三相级联型H桥链、三相滤波电感支路、三相滤波电容支路，所述三相级联型H桥链包括多个H桥单元，所述三相滤波电感支路的第一端分别与三相H桥链连接，所述三相滤波电感支路的第二端分别与三相电网连接，所述三相滤波电容支路连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间。
2.根据权利要求1所述的链式静止无功发生器电路，其特征在于，所述三相滤波电容支路包括三个滤波电容支路，三个所述滤波电容支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容支路的第二端连接在一起。
3.根据权利要求1所述的链式静止无功发生器电路，其特征在于，所述三相滤波电容支路包括三个滤波电容支路，三个所述滤波电容支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容支路中的第一个支路的第二端连接到第二个支路的第一端，所述第二个支路的第二端连接到第三个支路的第一端，所述第三个支路的第二端连接到所述第一个支路的第一端。
4.根据权利要求1所述的链式静止无功发生器电路，其特征在于，所述三相滤波电容支路包括三个由滤波电容、电阻串联组成的支路，三个所述滤波电容、电阻串联支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容、电阻串联支路的第二端连接在一起。
5.根据权利要求1所述的链式静止无功发生器电路，其特征在于，所述三相滤波电容支路包括三个由滤波电容、电阻串联组成的支路，所述三个滤波电容电阻串联支路的第一端分别连接在所述三相滤波电感支路与三相电网之间，三个所述滤波电容电阻串联支路中的第一个支路的第二端连接到第二个支路的第一端，所述第二个支路的第二端连接到第三个支路的第一端，所述第三个支路的第二端连接到所述第一个支路的第一端。
6.一种应用于权利要求1所述的链式静止无功发生器电路的控制方法，其特征在于，包括基本控制器和阻尼控制器，所述基本控制器输出基本作用量，检测得到所述三相滤波电容支路的电流，所述阻尼控制器根据所述三相滤波电容支路的电流计算得到阻尼作用量，将基本作用量与阻尼作用量叠加得到总作用量，根据所述总作用量计算得到各所述H桥单元的驱动脉宽调制信号。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述基本控制器包括H桥单元直流母线电压控制单元、三相电流控制单元。
8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，“检测得到所述三相滤波电容支路的电流“具体为：利用电流传感器测量得到所述三相滤波电容支路电流icA、icB及icC。
9.根据权利要求6所述的控制方法，“检测得到所述三相滤波电容支路的电流”具体为：利用电压传感器测量所述三相滤波电容支路电压ucA、ucB及ucC，并根据电容的电压电流关系ic＝C*duc/dt，计算得到所述三相滤波电容支路的电流icA、icB及icC。
10.根据权利要求6至9任一所述的控制方法，其特征在于，所述阻尼控制器为比例控制。
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