配电网静止同步补偿器的不平衡综合控制策略唐杰1,邓志勇2,杨志红2(1.邵阳学院电气工程系,邵阳422000;2.邵阳电业局,邵阳422000)摘要:配电网静止同步补偿器(D2STATCOM)直流侧电容电压在电网电压不平衡条件下会出现2倍频波动,使得交流输出电压出现负序和3次谐波,严重影响D2STATCOM的运行性能。针对此问题,提出一种综合应用改进开关函数调制法和负序电压前馈控制的方法改善D2STATCOM的运行性能。改进的开关函数法能有效抑制3次谐波电流,改善了D2STATCOM的电压输出性能;负序前馈控制抑制了D2STATCOM因负序电压分量造成的过流,保障了装置的安全可靠运行。仿真和实验结果表明,提出的该方法是行之有效的。关键词:配电网静止同步补偿器;电网电压不平衡;运行性能;改进开关函数调制法;负序电压前馈控制;控制策略中图分类号:TM76文献标志码:A文章编号:100326520(2009)1022498205基金资助项目:湖南省自然科学基金(07JJ6081)。ProjectSupportedbyHunanProvincialNaturalScienceFounda2tionofChina(07JJ6081).ControlStrategyofD2STATCOMUnderUnbalancedPowerSupplyVoltageConditionsTANGJie1,DENGZhi2yong2,YANGZhi2hong2(1.DepartmentofElectricalEngineering,ShaoyangUniversity,Shaoyang422000,China;2.ShaoyangElectricPowerBureau,Shaoyang422000,China)Abstract:Underunbalancedvoltageofpowersystem,theinfluenceonvoltageoutputperformanceofdistributionnetworkstaticsynchronouscompensator(D2STATCOM)wasanalyzed.TwicefrequencywavesoccurredinvoltageofcapacitoratDCsideofD2STATCOMunderunbalancedvoltage,whichresultsinnegativesequenceand3timesharmonicsinACvoltage,therefore,animprovedswitchingfunctionmodulationwasproposedtoimprovevoltageoutputperformanceofD2STATCOMandtosuppress3timesharmoniccurrent.Anunbalancedcontrolstrategyoffeed2forwardcontrolfornegativesequencevoltagewasalsocarriedouttosuppressconverterovercurrentcausedbynegativevoltageinordertomakeD2STATCOMsafe.Thefeasibilityoftheproposedmethodwasprovedbysimula2tionresults.Keywords:D2STATCOM;unbalancedvoltageofpowersystem;operationperformance;improvedswitchingfunc2tionmodulation;feed2forwardcontrolfornegativesequencevoltage;controlstrategy0引言配电网静止同步补偿器(D2STATCOM)作为一种新型的动态无功补偿装置,是用户电力技术中的一种重要的设备,旨在提高用户侧的电能质量[126]。控制器是D2STATCOM的重要组成部分,对D2STATCOM的运行有着重要的影响,目前大部分控制器的设计没有考虑电网电压的不平衡情况[7212]。然而电网电压不平衡现象在配电网中普遍存在,它对D2STATCOM的运行影响主要体现在两个方面:1)当电网电压不平衡时,D2STATCOM逆变器直流侧电容两端电压会产生2倍频的电压波动,直流侧电容两端电压并不是理想的平稳的直流电压,波动的直流侧电容电压会导致D2STATCOM逆变器的交流侧输出三次谐波电压和谐波电流,从而影响D2STATCOM的输出性能。2)当电网电压不平衡时,电网电压中的负序分量对于采用对称控制的D2STATCOM装置来说相当于短路,会导致很大的负序电流流过D2STAT2COM,严重影响D2STATCOM装置的安全运行。因此,进一步探讨在电网电压不平衡条件下D2STATCOM的控制策略问题,进而提高D2STAT2COM在电网电压不平衡条件下的运行性能和可靠性具有重要的现实意义,也是D2STATCOM装置在实现工业应用过程中要解决的技术难点之一。本文提出了一种综合运用改进的开关函数调制法和负序电压前馈控制策略,既改善了装置的输出性能又有效地抑制了装置的过流。仿真和实验结果表明,本文所提控制策略是正确有效的。2498第35卷第10期2009年10月31日高电压技术HighVoltageEngineeringVol.35No.10Oct.31,20091改善D2STATCOM输出性能的改进开关函数调制法为了改善电网电压不平衡条件下D2STAT2COM逆变器的输出性能,即由波动的直流侧电容电压导致的D2STATCOM逆变器的交流侧输出3次谐波电压和谐波电流,文献[13]提出了一种改进的开关函数法。当D2STATCOM逆变器直流侧电容电压有2倍频波动时,直流侧...
