[发明专利]三相四线制静止无功发生器的控制方法及控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及到配电网的无功补偿技术领域，特别是涉及到一种三相四线 制静止无功发生器的控制方法及控制电路。

背景技术

三相四线制静止无功发生器是一种有源式电力电子装置，采用三相四线 制静止无功发生器对配电网进行无功补偿，能够实现实时快速和无级补偿的 补偿效果效果，同时具有提高功率因数、维持电网电压稳定等优点。并且随 着技术进步、核心器件成本降低，在我国三相四线制供电系统中，三相四线 制静止无功发生器有逐步取代传统式电容补偿装置的趋势。

民用三相四线制供电方式中，往往存在功率因数偏低、供电变压器损耗 大和配电网末端电压降低等问题。传统解决方式一般是配置无源补偿设备， 如：电容补偿装置，对配电网进行补偿，但这类装置存在响应速度慢、补偿 精度差以及容易与系统发生谐振等问题。

然而，由于三相四线制静止无功发生器三相开关的调节作用，容易导致 中性线出现零序谐波分量，如3次谐波、9次谐波等，使得三相四线制静止无 功发生器的输出电流畸变率增大，对电网造成附加的谐波污染，严重时甚至 导致装置无法稳定运行。因此，三相四线制静止无功发生器对自身中性线电 流谐波的抑制效果是影响其实现补偿功能的关键因素。

发明内容

本发明的主要目的为提供三相四线制静止无功发生器的控制方法及控制 电路，有效地抑制静止无功发生器运行中产生的中性线电流谐波。

本发明提出一种三相四线制静止无功发生器的控制方法，包括如下步骤：

获取静止无功发生器并网处的电网实时电压值和电感实时电流值、电网 电压基波正序角速度和负载实时电流值；

将上述电网实时电压值进行计算得出电网电压基波正序角度；

将abc静止坐标系下的上述电网实时电压值、电感实时电流值通过派克变 换换算成dq0旋转坐标系下的旋转坐标电网实时电压值、旋转坐标电感实时电 流值，上述旋转坐标电网实时电压值包括d轴旋转坐标电网实时电压值、q轴 旋转坐标电网实时电压值和0轴旋转坐标电网实时电压值，上述旋转坐标电感 实时电流值包括d轴旋转坐标电感实时电流值、q轴旋转坐标电感实时电流值 和0轴旋转坐标电感实时电流值；

将上述旋转坐标电感实时电流值进行计算得出电流误差值；

将d轴电流误差值进行PI控制运算得出d轴电流环控制运算输出值；

将q轴电流误差值进行PI控制运算得出q轴电流环控制运算输出值；

将0轴电流误差值进行鲁棒控制运算得出0轴电流环鲁棒控制运算输出 值；

将0轴电流误差值进行重复控制运算得出0轴电流环重复控制运算输出 值；

根据上述0轴鲁棒控制运算输出值和0轴重复控制运算输出值，计算出0轴 电流环控制输出值；

将上述d轴电流环控制输出值、q轴电流环控制输出值和0轴电流环控制输 出值、电网电压基波正序角速度、旋转坐标电网实时电压值、旋转坐标电感 实时电流值进行计算得出dq0旋转坐标系下的旋转坐标调制波实时值；

将上述旋转坐标调制波实时值通过派克反变换换算成abc静止坐标系下的 调制波实时值；

利用上述调制波实时值生成实时调制信号，并根据上述实时调制信号控 制静止无功发生器。

进一步地，在上述三相四线制静止无功发生器的控制方法中，将上述旋 转坐标电感实时电流值进行计算得出电流误差值的步骤，包括：

将d轴旋转坐标电感实时电流值、总电压控制输出值、d轴旋转坐标指令 电流值进行运算得出d轴电流误差值；

将q轴旋转坐标电感实时电流值、q轴旋转坐标指令电流值进行运算得出q 轴电流误差值；

将0轴旋转坐标电感实时电流值、均压控制输出值、0轴旋转坐标指令电 流值进行运算得出0轴电流误差值。

进一步地，在上述三相四线制静止无功发生器的控制方法中，在将上述 旋转坐标电感实时电流值进行计算得出电流误差值的步骤之前，还包括步骤：

获取静止无功发生器直流侧的上电容实时电压值和下电容实时电压值；

将上述直流侧上电容实时电压值和下电容实时电压值相加，再减去总电 压参考值所得的差值进行PI控制运算得出总电压控制输出值；

将上述直流侧上电容实时电压值与下电容实时电压值的差值进行PI控制 运算得出均压控制输出值；

进一步地，在上述三相四线制静止无功发生器的控制方法中，在将上述 旋转坐标电感实时电流值进行计算得出电流误差值的步骤之前，还包括步骤：

获取静止无功发生器并网处的负载实时电流值；