[发明专利]一种电容分裂式三相四线制静止同步补偿器控制方法

权利要求书

1.一种电容分裂式三相四线制静止同步补偿器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：指令电流检测环节，检测一电容分裂式三相四线制静止同步补偿电路的负载电流I_Labc中基波正序有功电流分量I_Lfabc，同时，电压外环通过稳压环PI控制器以及均压环PI控制器控制实现对所述电容分裂式三相四线制静止同步补偿电路直流侧的稳压控制以及均压控制；

S2：所述负载电流I_Labc减去所述基波正序有功电流分量I_Lfabc作为电流内环双环控制器的跟踪指令，所述电流内环双环控制器的跟踪指令减去所述电容分裂式三相四线制静止同步补偿电路中静止同步补偿器发生的电流得到偏差电流；

S3：将S2中产生的所述偏差电流输入所述电流内环双环控制器，通过所述电流内环双环控制器中内环PI控制器，提高系统动态响应速度；通过所述电流内环双环控制器中外环重复控制器，提高电流跟踪精度；其中，所述电流内环双环控制器采用所述内环PI控制器嵌入到所述外环重复控制器内的方式实现。

2.如权利要求1所述的一种电容分裂式三相四线制静止同步补偿器控制方法，其特征在于，所示步骤S1进一步包括：

所述电容分裂式三相四线制静止同步补偿器电路包括配电系统、所述静止同步补偿器以及负载，其等效为三个独立的单相半桥逆变电路；所述静止同步补偿器结构采用LCL滤波器；

指令电流检测环节中，所述稳压环PI控制器通过反馈调节直流侧电压参考值与直流侧电压实际值的差值，实现对第一直流侧电容以及第二直流侧电容的稳压控制；所述均压环PI控制器根据电路中所述第一直流侧电容以及所述第二直流侧电容的电压差的正负性，产生一个与之方向相反的零序调节电流指令i_0ref后，进行三维的dq0/abc旋转坐标反变换得到包含零序分量的abc三相指令电流，通过对所述零序电流进行反馈控制实现对所述第一直流侧电容以及所述第二直流侧电容的均压控制。

3.如权利要求1所述的基于双环控制器的电容分裂式三相四线制静止同步补偿器控制方法，其特征在于，步骤S3中进一步包括，所述偏差电流通过所述电流内环双环控制器调节后输出值与前馈分量叠加作为静止同步补偿器中缘栅双极型晶体管的开关指令。

4.如权利要求3所述的一种电容分裂式三相四线制静止同步补偿器控制方法，所述前馈分量为配电系统电压。

5.如权利要求1所述的一种电容分裂式三相四线制静止同步补偿器控制方法，其特征在于，所示步骤S3中，所述重复控制器的传递函数为：Cim(z)=c(z)e(z)=11-Q(z)z-N]]>

式中Q(z)为增强系统鲁棒性的辅助滤波器，e为误差信号，N为内模步长，c(z)为内模输出的控制信号，为重复控制器的误差信号e(z)为：

e(z)=(1-Q(z)z-N)(1-P(z))1-z-N(Q(z)-zkS(z)P(z))ir(z)]]>

式中，i_r为参考信号，S(z)为低通滤波器，z^k为相位补偿器，P(z)为经过所述内环PI控制器校正后的内环控制传递函数的离散化模型：

P(z)=GLCL(z)·GPI(z)1+GLCL(z)·GPI(z)]]>

式中，G_LCL(s)LCL滤波器的传递函数：

GLCL(s)=1(L1+L2+Ls)s+R]]>

式中，L_s为电网等效电感，L₁为网侧滤波电感，L₂为逆变器侧滤波电感，R为所述LCL滤波器线路的等效阻抗，所述内环PI控制器传递函数为：式中K_P、K_I分别为PI控制器的比例系数以及积分系数；

其中，所述辅助补偿器Q(z)取小于1的常数，所述低通滤波器S(z)采用二阶滤波器，所述相位补偿器z^k综合P(z)和S(z)的相位延时来选取。