不平衡系统中D-STATCOM的控制策略

不平衡系统中statcom的控制策略

第１９卷第４期２００７年８月

电力系统及其自动化学报

ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＵ—ＥＰＳＡ

Ｖ０１．１９Ｎｏ．４Ａｕｇ．

２００７

不平衡系统中Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ的控制策略

伏祥运１，王建赜１，范伟锋２，纪延超１

（１．哈尔滨工业大学电气工程学院，哈尔滨１５０００１；２．哈尔滨发电有限公司，哈尔滨１５０００１）

摘要：不平衡系统中配网静止同步补偿器ＤＳＴＡＴＣＯＭ的控制是Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ的重要研究内容。提出一种

根据ＦＢＤ功率理论，以单位功率因数为补偿目标的ＤＳＴＡＴＣＯＭ新型控制方法，该控制方法将目标电流进行

序分解．对其正、负序分量分别转换到两个独立的旋转坐标系中，对正、负序电流的ｄ轴和ｇ轴分量分别采用比例一积分（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｉｎｔｅｇｒａｌｔＰＩ）控制。由于正序和负序分量在相应的旋转坐标系中ｄ轴和ｑ轴分量均为直流，简化了控制器设计。该方法采用电网电流控制的闭环结构，直流侧电容电压的调节模块直接产生电流的参考值，不需要复杂的无功电流检测过程．控制系统结构简单。

关键词：无功补偿；配网静止同步补偿器；解耦控制；不平衡｝ＦＢＤ功率理论中图分类号：ＴＭ４６４

文献标识码：Ａ

文章编号：１００３８９３０（２００７）０４—００９３—０７

Ｃｏｎｔｒｏｌ

Ｍｅｔｈｏｄ

ｆｏｒ

Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ

Ｕｎｄｅｒ

ＵｎｂａｌａｎｃｅｄＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ

ＦＵ

Ｘｉａｎｇ—ｙｕｎｌ，ＷＡＮＧ

Ｊｉａｎ—ｚｅｌ，ＦＡＮＷｅｉｆｅｎ９２，儿Ｙａｎｃｈａ０１

（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ

２．ＨａｒｂｉｎＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏ．，ＬＴＤ．，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１。Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｅｓｅａｒｃｈ

ｎｏｖｅｌ

ｏｉｌ

ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｆｏｒＤＳＴＡＴＣＯＭｉｓ

ａｎ

ｉｍｐｏｒｔａｎｔｉｓｓｕｅ

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ｓｙｓｔｅｍ．Ａ

ａｓ

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ｃｕｒｒｅｎｔｓ

ｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｃｈｏｏｓｉｎｇｕｎｉｔｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒ

ａｒｅ

ｃｏｎｔｒｏｌ

ｔａｒｇｅｔ，ｔｈｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅｌｉｎｅｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｈａｒｄｅｒｏｆｌｉｎｅ

ｃｕｒｒｅｎｔｓ

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ｕｎｂａｌａｎｃｅｗｈｅｎｌｉｎｅｖｏｌｔａｇｅｓ

ａｒｅ

ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ．

Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｐｒｏｐｏｓｅｄａｄｊｕｓｔｓ

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ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙｔｈｒｏｕｇｈｓｅｑｕｅｎｃｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｏｆｄ－ａｘｉｓ

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ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅｓｏｆｐｏｓｉｔｉｖｅａｎｄｎｅｇａｔｉｖｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓ

ｔｏ

ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅａｓｉｅｒ．ＤｅｃｏｕｐｌｅｄＰＩｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｄｏｐｔｅｄ

ｇｅｔｆａｓｔｒｅｓｐｏｎｓｅ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄ

ｃａｎ

ｏｂｔａｉｎｌｉｎｅ

ｃｕｒｒｅｎｔ

ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｖａｌｕｅｓｄｉｒｅｃｔｌｙ，ｓｏｃｏｍｐｌｅｘｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒ

ｃｕｒｒｅｎｔ

ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｉｓｎ’ｔ

ｎｅｅｄｅｄａｎｙｍｏｒｅ．

ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｔａｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ（Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ）｛

ｄｅｃｏｕｐｌｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ｝ｕｎｂａｌａｎｃｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆＦｒｙｚｅ—Ｂｕｃｈｈｏｌｚ—Ｄｐｅｎｂｒｏｃｋ（ＦＢＤ）ｐｏｗｅｒｔｈｅｏｒｙ

１前言

无功补偿是电力系统中配网控制的重要内容。基于电压源型逆变器的配网静止同步补偿器ｉｔ３Ｄ－ＳＴＡＴＣＯＭ作为一种新型的无功补偿设备，以其动态响应速度快，电流谐波含量小，装置体

积小等优点得到了国内外学者的关注ｏ“］。

配电网的运行工况较为复杂，负载不平衡、电网电压不对称等情况经常发生，因此，Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ在不平衡情况下的控制策略是保证

补偿器可靠工作的重要研究内容之一。国内外学者

在此种工况下对Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ的控制策略进行了

广泛的研究“““。目前，不平衡系统中Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ多以负载平衡为控制目标，补偿后电网电流三相平衡，但这不能满足能量传输过程中的损失最小的目标，同时也对电网电压的不平衡程

度有一定的加剧。

本文提出一种基于ＦＢＤ功率理论的

Ｄ—ＳＴＡＴＣＯＭ的控制策略。依据该理论的控制方

法能够达到能量在传输过程中损失最小，而且对电

万方数据　

收稿日期：２００６—０５—２２｝修回日期：２００６—０８１０

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