基于SVPWM的静止无功发生器控制策略研究.doc

基于SVPWM的静止无功发生器控制策略研究 蒋美娜，马晓春 （北京交通大学电气工程学院，北京 100044） 摘要：考虑到实现和控制的经济实用性，针对低压配电网中静止无功发生器（SVG）的运行控制问题，提出了一种改进式控制策略，该控制策略有恒无功、恒电压两种控制方式，能满足不同用户、不同地区的功率补偿需求。其中，恒无功模式下的外环控制通过简单计算直接解耦q轴电流，避免了比例积分（PI）调节。通过在PSCAD/EMTDC中搭建的SVG系统仿真模型,对所提出的控制策略进行了仿真验证并提供了大量的实验和仿真数据，仿真结果表明: 依据该控制策略设计的SVG系统响应速度快，直流电压稳定性好，动态补偿性能优，同时实现简单，因而具有一定的实用推广价值。 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： Research of SVG based on SVPWM control strategy Jiang Meina, Ma Xiaochun (School of Electrical Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China) Abstract：Considering the economic practicality of implementation and control, operation control issues of SVG in low voltage distribution networks, an improved control strategy is proposed in this paper. To meet the power compensation needs of different users and parts, the constant reactive power and constant voltage control strategy are included. To avoid the PI regulation, the outer loop q axis current in constant reactive mode is decoupled through a simple calculation. Finally, a SVG simulation model is developed in PSCAD/EMTDC to verify the proposed control strategy, and both the real and simulative data are given. The simulation results prove that the designed SVG has certain practical value, with fast response, good DC voltage stability and dynamic performance, which is easy to implement. Keywords：tatic var generator (SVG), improved control strategy, constant reactive power, constant voltage, reactive power compensation0　引 言 [2-7]。静止无功发生器SVG(Static Var Generator) 作为补偿电容器和SVC之后的新一代无功补偿设备，具有体积小，动态调节性能好，响应速度快等优点，已成为配电网中理想的无功补偿设备，但其运行控制方式也越来越复杂，而且各有其优缺点[8-11]。所以，研究一种既简单实用，又能提高SVG无功功率补偿效果和输出稳定性的控制方法，对于SVG的发展和电网的安全稳定运行具有至关重要的作用[12-14]。 SVG控制部分通常由外环控制和内环控制两部分组成[15]。外环控制又包含有功和无功控制，用于提供内环控制所需要的有功和无功参考值。内环控制从外环获得参考电流，输出值经过帕克（PARK）[17]后得到空间电压矢量（SVPWM）SVG表现出很好的鲁棒性，具有良好的动态补偿效果，但是其外环控制仅对直流测电压进行控制，虽然直流电压能维持稳定，但是对于补偿后系统的无功却不能有效控制。 文中针对上述控制策略的不足，提出一种新的改进式控制方法。新的控制方法采取有功和无功同时控制的双闭环模式，既保证直流侧电压恒定又能对系统的无功进行有效的控制。与其他控制策略不同的是新的控制策略有两种工作状态，一是恒无功状态，另一