[发明专利]一种静止无功发生器连接电感的计算方法

说明书

技术领域

本发明属于大功率电力电子领域，特别涉及高压大容量静止无功发生器领域中一种静止无功发生器连接电感的计算方法。

背景技术

静止无功发生器（SVG，Static Var Generator）技术作为动态无功补偿技术的一个发展方向，因具有体积小、容积比大、输出特性理想、可连续调节、响应速度快、补偿容量受系统电压影响小等优点，成为国内外相关机构研究的热点。

图1是高压大容量静止无功发生器示意图，静止无功发生器包含三个连接电感、直流电容和六个阀单元，其中，每个阀单元由一定数量的功率器件直接串联组成，可配合图2所示，六个阀单元两两一组串联后，所形成的三条串联支路再并联；三个连接电感的一端分别与系统母线的一相相连，另一端分别与前述三条串联支路中两个阀单元的连接点相连；而直流电容与前述三条串联支路并联。SVG的基本原理就是将自换相桥式电路通过连接电感并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值（间接电流控制，SVG相当于可控电压源），或者直接控制其交流侧电流（直接电流控制，SVG相当于可控电流源），就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，达到动态无功补偿的目的。

连接电感作为静止无功发生器的关键设备，具有存储能量并双向馈送、调节输出电流相位、抑制高次谐波电流等作用，它不仅影响到SVG装置的动、静态响应，而且还制约着SVG的输出功率、功率因数以及直流侧电压。目前SVG连接电感的参数选择是从谐波特性和经济性的角度，取其电感标幺值为0.2-0.5，没有实际的理论计算依据。

本案正是针对目前的技术空白而提出。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种静止无功发生器连接电感的计算方法，其针对当前高压大容量静止无功发生器连接电感参数选择依靠经验取值的不足，提供实用的理论计算依据，具有很高的设计指导意义。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种静止无功发生器连接电感的计算方法，所述静止无功发生器包含三个连接电感、一个直流电容和六个阀单元，其中，六个阀单元两两一组串联，形成的三条串联支路再并联；三个连接电感的一端分别与系统母线的一相相连，另一端分别与前述三条串联支路中两个阀单元的连接点相连；而直流电容与前述三条串联支路并联；所述计算方法包括如下步骤：

（1）根据公式确定静止无功发生器空载时的调制比m₀，其中，U_dc为静止无功发生器正常运行时的直流侧电压，U_s为系统母线电压；

（2）确定静止无功发生器输出最大无功时的调制比为m_max；

（3）根据公式计算满足无功输出要求的连接电感L的电感值，其中，Q_n为SVG装置额定容量，ω=2πf，f为系统频率。

上述计算方法在步骤（3）后还包括步骤（4），验证步骤（3）计算出的连接电感值是否满足谐波抑制和瞬态电流跟踪要求，验证公式为：

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