基于链式STATCOM的三相不平衡负载的平衡化补偿

北极星电力网技术频道作者:佚名 2007/12/26 21:49:20

关键词: 变压器 statcom

继电器
RELAY
2003年第31卷第10期
No.10Vol.312003

基于链式STATCOM的三相不平衡负载的平衡化补偿罗承廉，林烽，刘遵义，纪勇，刘文华　　(河南省电力调度通信中心，河南郑州450000)

　Balancingcompensationof3－PhunbalancedloadwithcascadeinvertersbasedSTATCOM

LUOChen-lian,LINFeng,LIUZun-yi,JIYing,LIUWen-hua

(HenanElectricPowerDispatchingandCommunicationCenter,Zhingzhou540000,China)
实际逆变器损耗并不为0，稳态时有：

式中，K_m为逆变器输出电压基波有效值与直流电压之比(称为调制比)，U_d为直流电压，Q_s为STAT－COM输出到系统的无功功率，α＝arctan(X／R)，δ为U_s领先U_l的相角。
　　由(1)(2)式可知，只要同时控制δ角和K_m，就可以控制链式无功发生器与系统交换的无功功率大小和方向，且可以保持直流电容电压的稳定。

3　采用链式无功发生器的平衡化补偿主电路　　
　　如图2所示，三相链式逆变器与连接电抗接成三角形，每个单相桥的电容独立。每相链式逆变器由N(N＝1，2，．．．)个单相电压型逆变桥输出端串联组成。基于链式逆变器的无功发生器有如下优点：

1)采用普通变压器或直接接入系统，避免了多重化变压器，减小了占地面积，降低了装置成本；
2)可以现分相控制，实现不平衡补偿；
3)采用模块化结构，便于扩展装置容量；
4)采用冗余功率模块，提高了装置可靠性；　　
5)避免了多重化逆变变压器激磁回路中剩磁和饱和非线性导致的装置过电压和过电流。

4　控制算法及实现
　　为了控制无功发生器输出补偿所需要的无功功率，就需要知道每相负载各需要的无功功率补偿量。用负载线电流表示的每相需要补偿的电纳为：

而每相需要补偿的电流为：

　　通过对称分量法的矢量变换，可得到除正序电流相量的实部(即有功分量)以外的电流分量(包括正序电流相量的虚部和负序电流相量)，作为由补偿装置提供的补偿电流。图3给出了对称分量法的矢量变换框图^［4］。　　获得所需要的每相补偿电流后，就可以构造出采用需补偿的无功功率作为反馈量的闭环控制框图。单相无功功率的测量采用单相瞬时无功功率求解方法以确保测量的快速性^［5］。
　　图4给出了采用无功功率做反馈量的无功补偿控制算法框图。图中I_ref为需补偿的无功电流值。　　在实际应用中，除对负载进行平衡化补偿外，还应对负载电压进行控制以保证其稳定，因此应采用如图5所示的电压－无功综合控制方法，即采用给定电压与实际电压的差值作为部分无功给定值，以兼顾电压稳定控制。图5中，U_s为三相电压均方根值。[1][2]下一页

来源：中国电力资料网

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