專利名稱：一種svg電壓穩定控制結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基于靜止同步補償器SVG的電壓穩定結構。
背景技術：
SVG即靜止無功發生器，就是專指由自換相的電力半導體橋式變流器來進行動態無功補償的裝置。SVG是迄今為止性能最優越的靜止無功補償設備，其基本原理就是將自換相橋式電路通過電抗器或者直接并聯在電網上，適當地調節橋式電路交流側輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側電流，就可以使該電路吸收或者發出滿足要求的無功電流，實現動態無功補償的目的。農村電網通常存在線路損耗大、末端用戶電壓低的突出問題，SVG裝置具有補償效果好、抗低電壓能力強、運行損耗小等特點，可跟蹤系統的無功變化，雙向快速調節無功輸 出，提高并維持線路末端電壓水平的同時，可向線路輸送所需無功功率，可大大提高經濟效益、社會效益。因此，快速、有效且可靠的基于靜止同步補償器SVG的電壓穩定方法的研究和實現是很重要的，以此提高穩定電網電壓的能力。現有的SVG電壓控制還存在著響應慢、可靠性差，調節范圍小等缺陷。
發明內容本實用新型的目的是提供一種SVG電壓穩定控制結構，該結構使SVG可以根據按系統無功電壓要求，快速釋放或吸收無功功率，提供動態的無功支撐，使得系統電壓維持在一定范圍內。為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現一種SVG電壓穩定控制結構，其特征在于，通過對SVG的電流閉環控制，實現SVG電壓的穩定控制，所述的參考電流計算模塊由電壓相位檢測、直流電壓控制、電流幅值設定、幅值相位合成四個模塊組成；所述的電壓相位檢測模塊用來檢測三相電壓的相位；所述的直流電壓控制模塊由三個PI調節器組成，分別對三相直流電壓進行反饋調節，其輸出則作為相移角加到系統電壓相位上；所述的電流幅值設定模塊根據上層控制器設定的無功參考值計算三相變流器需要輸出電流的幅值；所述的幅值相位合成模塊將設定的電流幅值和相位組合成一個正弦交流量，作為SVG輸出電流需要跟蹤的參考值。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是I)此SVG的運行范圍比傳統的補償器大，傳統補償器的運行范圍是向下收縮的三角形區域，而本SVG的運行范圍是上下等寬的近似矩形的區域。這是優越于傳統補償器的一大特點。2) SVG裝置電壓-電流特性設計成具有一定斜率的特性使SVG達到幾乎相同的控制目標可以大大減小SVG的額定無功功率，同時可防止SVG過于頻繁達到無功功率限制值，且多個并聯無功補償器的無功輸出功率容易分配；[0011]3)響應速度快，具有較高的工作穩定性和可靠性，低電壓和過電壓控制策略可保障系統安全性，同時不影響站內電容器組的壽命。
圖I是SVG電壓穩定控制結構框圖。圖2是電流參考值計算結構框圖。
具體實施方式
見圖I、圖2，一種SVG電壓穩定控制結構，通過對SVG的電流閉環控制，實現SVG電壓的穩定控制，所述的參考電流計算模塊由電壓相位檢測、直流電壓控制、電流幅值設定、幅值相位合成四個模塊組成；所述的電壓相位檢測模塊用來檢測三相電壓的相位；所述的直流電壓控制模塊由三個PI調節器組成，分別對三相直流電壓進行反饋調節，其輸出則作為相移角加到系統電壓相位上；所述的電流幅值設定模塊根據上層控制器設定的無功參考值計算三相變流器需要輸出電流的幅值；所述的幅值相位合成模塊將設定的電流幅值和相位組合成一個正弦交流量，作為SVG輸出電流需要跟蹤的參考值。SVG電壓穩定控制過程為將測量得到的控制變量與參考值相比較，然后輸入到控制器的傳遞函數，控制器根據SVG的U-I特性曲線得到所需無功電流值，然后通過對SVG的電流閉環控制，使得SVG發出(吸收)的電流等于給定無功電流值。這樣SVG的工作狀態將隨系統情況的變化而進行變化，當電壓高時，輸出更多的感性無功，當電壓比較低時，輸出更多的容性無功，從而使系統電壓穩定在一定范圍之內。參考電流計算部分包括電壓相位檢測，直流電壓控制，電流幅值設定，幅值相位合成四個環節。相位檢測模塊主要功能是快速準確檢測出三相電壓的相位。同時，系統電壓平衡或不平衡時，相位檢測模塊算法還應該快速分離出正、負序分量。直流電壓控制模塊由三個PI調節器組成，分別對三相直流電壓進行反饋調節，其輸出則作為相移角加到系統電壓相位上。在鏈式SVG中，相移角5是最關鍵的控制量，SVG輸出不同大小的無功功率時，隨著電流大小的變化裝置的損耗功率也在發生變化，只有通過改變S調節系統向SVG注入有功功率的大小，才能重新達到有功功率的平衡，保持直流電壓恒定，因此選擇直流電壓恒定作為相移角的調節目標是合適的。電流幅值設定模塊的功能是根據上層控制器設定的無功參考值計算三相變流器需要輸出電流的幅值。幅值相位合成模塊將設定的電流幅值和相位組合成一個正弦交流量，作為SVG輸出電流需要跟蹤的參考值。電流參考值的相位包含三部分系統電壓的相位角W + L由相位檢測模塊檢測得到；表征系統向裝置注入有功功率大小的相移角S，由直流電壓控制模塊產生；電流領先/滯后系統電壓的相位角土 n/2，根據系統吸發無功的需要決定，發無功時電流需領先電壓n/2,吸無功則落后Ji/2。
權利要求1. 一種SVG電壓穩定控制結構，其特征在于，通過對SVG的電流閉環控制，實現SVG電壓的穩定控制，所述的參考電流計算模塊由電壓相位檢測、直流電壓控制、電流幅值設定、幅值相位合成四個模塊組成； 所述的電壓相位檢測模塊用來檢測三相電壓的相位；所述的直流電壓控制模塊由三個PI調節器組成，分別對三相直流電壓進行反饋調節，其輸出則作為相移角加到系統電壓相位上；所述的電流幅值設定模塊根據上層控制器設定的無功參考值計算三相變流器需要輸出電流的幅值；所述的幅值相位合成模塊將設定的電流幅值和相位組合成一個正弦交流量，作為SVG輸出電流需要跟蹤的參考值。
專利摘要本實用新型涉及一種SVG電壓穩定控制結構，其特征在于，通過對SVG的電流閉環控制，實現SVG電壓的穩定控制，所述的參考電流計算模塊由電壓相位檢測、直流電壓控制、電流幅值設定、幅值相位合成四個模塊組成；電壓相位檢測模塊用來檢測三相電壓的相位；直流電壓控制模塊分別對三相直流電壓進行反饋調節，其輸出則作為相移角加到系統電壓相位上；電流幅值設定模塊計算三相變流器需要輸出電流的幅值；幅值相位合成模塊將設定的電流幅值和相位組合成一個正弦交流量，作為SVG輸出電流需要跟蹤的參考值。該結構使SVG可以根據按系統無功電壓要求，快速釋放或吸收無功功率，提供動態的無功支撐，使得系統電壓維持在一定范圍內。
文檔編號H02J3/16GK202564953SQ20122008161
公開日2012年11月28日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者崔文軍, 李君明, 于鑫, 張子萍, 李曠, 丁迎春, 王繼浩, 魏斌, 萬磊, 陳晏伯 申請人:遼寧省電力有限公司丹東供電公司, 榮信電力電子股份有限公司