CN202564953U - 一种svg电压稳定控制结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种SVG电压稳定控制结构，其特征在于，通过对SVG的电流闭环控制，实现SVG电压的稳定控制，所述的参考电流计算模块由电压相位检测、直流电压控制、电流幅值设定、幅值相位合成四个模块组成；电压相位检测模块用来检测三相电压的相位；直流电压控制模块分别对三相直流电压进行反馈调节，其输出则作为相移角加到系统电压相位上；电流幅值设定模块计算三相变流器需要输出电流的幅值；幅值相位合成模块将设定的电流幅值和相位组合成一个正弦交流量，作为SVG输出电流需要跟踪的参考值。该结构使SVG可以根据按系统无功电压要求，快速释放或吸收无功功率，提供动态的无功支撑，使得系统电压维持在一定范围内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于静止同步补偿器SVG的电压稳定结构。
背景技术
SVG即静止无功发生器，就是专指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。SVG是迄今为止性能最优越的静止无功补偿设备，其基本原理就是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。
农村电网通常存在线路损耗大、末端用户电压低的突出问题，SVG装置具有补偿效果好、抗低电压能力强、运行损耗小等特点，可跟踪系统的无功变化，双向快速调节无功输出，提高并维持线路末端电压水平的同时，可向线路输送所需无功功率，可大大提高经济效益、社会效益。因此，快速、有效且可靠的基于静止同步补偿器SVG的电压稳定方法的研究和实现是很重要的，以此提高稳定电网电压的能力。现有的SVG电压控制还存在着响应慢、可靠性差，调节范围小等缺陷。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种SVG电压稳定控制结构，该结构使SVG可以根据按系统无功电压要求，快速释放或吸收无功功率，提供动态的无功支撑，使得系统电压维持在一定范围内。
为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种SVG电压稳定控制结构，其特征在于，通过对SVG的电流闭环控制，实现SVG电压的稳定控制，所述的参考电流计算模块由电压相位检测、直流电压控制、电流幅值设定、幅值相位合成四个模块组成；
所述的电压相位检测模块用来检测三相电压的相位；所述的直流电压控制模块由三个PI调节器组成，分别对三相直流电压进行反馈调节，其输出则作为相移角加到系统电压相位上；所述的电流幅值设定模块根据上层控制器设定的无功参考值计算三相变流器需要输出电流的幅值；所述的幅值相位合成模块将设定的电流幅值和相位组合成一个正弦交流量，作为SVG输出电流需要跟踪的参考值。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1)此SVG的运行范围比传统的补偿器大，传统补偿器的运行范围是向下收缩的三角形区域，而本SVG的运行范围是上下等宽的近似矩形的区域。这是优越于传统补偿器的一大特点。
2)SVG装置电压-电流特性设计成具有一定斜率的特性使SVG达到几乎相同的控制目标可以大大减小SVG的额定无功功率，同时可防止SVG过于频繁达到无功功率限制值，且多个并联无功补偿器的无功输出功率容易分配；
3)响应速度快，具有较高的工作稳定性和可靠性，低电压和过电压控制策略可保障系统安全性，同时不影响站内电容器组的寿命。
附图说明
图1是SVG电压稳定控制结构框图。
图2是电流参考值计算结构框图。
具体实施方式
见图1、图2，一种SVG电压稳定控制结构，通过对SVG的电流闭环控制，实现SVG电压的稳定控制，所述的参考电流计算模块由电压相位检测、直流电压控制、电流幅值设定、幅值相位合成四个模块组成；
所述的电压相位检测模块用来检测三相电压的相位；所述的直流电压控制模块由三个PI调节器组成，分别对三相直流电压进行反馈调节，其输出则作为相移角加到系统电压相位上；所述的电流幅值设定模块根据上层控制器设定的无功参考值计算三相变流器需要输出电流的幅值；所述的幅值相位合成模块将设定的电流幅值和相位组合成一个正弦交流量，作为SVG输出电流需要跟踪的参考值。
SVG电压稳定控制过程为：将测量得到的控制变量与参考值相比较，然后输入到控制器的传递函数，控制器根据SVG的U-I特性曲线得到所需无功电流值，然后通过对SVG的电流闭环控制，使得SVG发出(吸收)的电流等于给定无功电流值。这样SVG的工作状态将随系统情况的变化而进行变化，当电压高时，输出更多的感性无功，当电压比较低时，输出更多的容性无功，从而使系统电压稳定在一定范围之内。
参考电流计算部分包括电压相位检测，直流电压控制，电流幅值设定，幅值相位合成四个环节。相位检测模块主要功能是快速准确检测出三相电压的相位。同时，系统电压平衡或不平衡时，相位检测模块算法还应该快速分离出正、负序分量。直流电压控制模块由三个PI调节器组成，分别对三相直流电压进行反馈调节，其输出则作为相移角加到系统电压相位上。在链式SVG中，相移角δ是最关键的控制量，SVG输出不同大小的无功功率时，随着电流大小的变化装置的损耗功率也在发生变化，只有通过改变δ调节系统向SVG注入有功功率的大小，才能重新达到有功功率的平衡，保持直流电压恒定，因此选择直流电压恒定作为相移角的调节目标是合适的。
电流幅值设定模块的功能是根据上层控制器设定的无功参考值计算三相变流器需要输出电流的幅值。
幅值相位合成模块将设定的电流幅值和相位组合成一个正弦交流量，作为SVG输出电流需要跟踪的参考值。电流参考值的相位包含三部分：系统电压的相位角
，由相位检测模块检测得到；表征系统向装置注入有功功率大小的相移角δ，由直流电压控制模块产生；电流领先/滞后系统电压的相位角±π/2，根据系统吸发无功的需要决定，发无功时电流需领先电压π/2，吸无功则落后π/2。
Claims (1)
1.一种SVG电压稳定控制结构，其特征在于，通过对SVG的电流闭环控制，实现SVG电压的稳定控制，所述的参考电流计算模块由电压相位检测、直流电压控制、电流幅值设定、幅值相位合成四个模块组成；
所述的电压相位检测模块用来检测三相电压的相位；所述的直流电压控制模块由三个PI调节器组成，分别对三相直流电压进行反馈调节，其输出则作为相移角加到系统电压相位上；所述的电流幅值设定模块根据上层控制器设定的无功参考值计算三相变流器需要输出电流的幅值；所述的幅值相位合成模块将设定的电流幅值和相位组合成一个正弦交流量，作为SVG输出电流需要跟踪的参考值。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103104530A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-05-15 | 苏州新区化工节能设备厂 | 一种适于控制钛风机转速的控制装置及工作方法 |
| CN110957741A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-03 | 南京师范大学 | 一种需求侧背靠背变流器无功响应控制系统 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103104530A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-05-15 | 苏州新区化工节能设备厂 | 一种适于控制钛风机转速的控制装置及工作方法 |
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| CN110957741A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-03 | 南京师范大学 | 一种需求侧背靠背变流器无功响应控制系统 |
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