[发明专利]一种不平衡状态下D-STATCOM系统并联运行的控制方法

说明书

本发明公开了一种不平衡状态下D‑STATCOM系统并联运行的控制方法，分析D‑STATCOM系统的运行与控制，通过D‑STATCOM系统的等效图、电压相位图和潮流方程与改变角δ来控制有功功率传输，同时改变电压幅值来控制无功功率；分析与选择适合的电流控制方法控制D‑STATCOM的输出电流，分析不平衡条件下D‑STATCOM的运行与控制，对单个D‑STATCOM进行瞬时功率分析，根据潮流方程得出有功功率输出和无功功率输出，进行相应的控制。

技术领域

本发明属于电能质量治理的无功补偿技术领域，尤其涉及一种不平衡状态下D-STATCOM系统并联运行的控制方法。

背景技术

随着分布式能源系统的普及，如光伏发电，电池，风力涡轮机和其它应用在分布式系统中的非线性负荷，更加重视电能质量。

电能是一个国家发展水平和综合国力的重要标志之一，作为现代社会的支柱能源和经济命脉是我们日常生产、生活不可或缺的。作为交流电力系统设计和运行中的一个要因素，无功功率与电力系统的经济运行和安全稳定息息相关。由于电力电子设备的大量使用，给公用电网的电能质量造成了严重的污染。特别是二极管整流电路由于结构简单、成本较低等优点,运用最广泛,给电网带来的谐波污染问题也最严重。采用配电网静止同步补偿器对负荷电流进行补偿能从源头上治理谐波，改善电能质量。

配电网静止同步补偿器(D-STATCOM)具有补偿无功功率、动态抑制谐波和三相不平衡的功能,在配电网中颇受关注并取得了显著的研究成果，由于D-STATCOM在补偿电压源型非线性负载时会发生谐波放大效应,因此,在不采取额外措施的情况下D-STATCOM不能很好的补偿电压源型非线性负载，并且D-STATCOM并网运行对电力系统和用户的影响的研究相对较少。

因此现有技术当中亟需要一种新的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种不平衡状态下D-STATCOM系统并联运行的控制方法，本发明在不平衡条件下，有功功率振荡产生在直流侧导致电流纹波。为消除直流纹波，引入一种使用Kq指标的控制方法，通过调节Kq，消除有功功率振荡。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种不平衡状态下D-STATCOM系统并联运行的控制方法，包括以下步骤：

分析D-STATCOM系统的运行与控制，通过D-STATCOM系统的等效图、电压相位图和潮流方程与改变角δ来控制有功功率传输，同时改变电压幅值来控制无功功率；

分析与选择适合的电流控制方法控制D-STATCOM的输出电流，分析不平衡条件下D-STATCOM的运行与控制，对单个D-STATCOM进行瞬时功率分析，根据潮流方程得出有功功率输出和无功功率输出，进行相应的控制。

在并联D-STATCOM系统中，进行控制，保证总的无功功率振荡为0。

功率控制方式为二级功率控制，通过比较不平衡峰值电流与D-STATCOM的额定电流，来控制第一级调节与第二级调节是否被激活，进而控制无功输出。

对于电流控制，在不平衡条件下采用的是基于αβ坐标系的PR控制器，参考电流包含正序和负序，常规PI控制器不能处理，PR控制器对应的用于正负序的控制。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明满足更高的额定电流要求，采用了并联D-STATCOM共用直流母线装置。不平衡条件下，有功功率振荡产生在直流侧导致电流纹波。为消除直流纹波，引入一种使用Kq指标的控制方法，通过调节Kq，消除有功功率振荡。

附图说明