摘要降低电网电能损耗,改善电网电压质量,使系统安全经济地运行,是电力系统需要研究和解决的问题,无功补偿是解决这一问题的方法之一。研究静止同步补偿器的控制策略。
　　关键词静止同步补偿器;间接电流控制;电能质量
　　中图分类号TM714文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0018-01
　　
　　对于供电系统来说,希望的电压电流的波形应为正弦波,而实际中,电压和电流的波形中都含有谐波,对于谐波的产生,可分为两大类:一是电力系统中变压器,二是电力用户中的非线性用电设备,包括整流装置,交流电弧炉,家用电器及办公自动化设备。这些都是不可避免的。谐波对于电力系统的危害也是显而易见的,例如谐波造成了电气设备绝缘的加剧老化,还可能发生谐振造成致命的损害,还会使继电器、自动装置等误动作,对通信也会造成干扰等等。
　　1内容
　　静止同步补偿器的基本电路结构:
　　电压型桥式电路结构图1
　　图1电压型桥式电路结构图
　　工作原理:直流侧以电容作为储能元件,将直流电压逆变为交流电压,串联电抗器与电网连结,其中串联电抗的作用是阻止过电流。简而言之就是通过适当调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值,或者直接控制其交流侧电流,从而吸收或发出满足要求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。静止同步补偿器是交流柔性输电系统的一个重要的组成部分。由于可以将PWM控制的电源逆变器技术应用到无功补偿领域,不需要大容量的电容、电感等储能原件,因而大大发展了传统的无功控制的概念。作为动态无功补偿装置,主要实现了两个功能:改善系统功率因数和调节系统电压。在控制策略上,静止同步补偿器由调节器输出的控制信号是补偿器产生无功电流的参考值,如何由无功电流参考值调节静止同步补偿器产生所需要的无功电流因而产生了间接电流控制方法。
　　电流的间接控制,就是按照静止同步补偿器的工作原理,将静止同步补偿器看作一个无功电流源,对静止同步补偿器变流器的交流侧电压基波的相位和幅值的控制,来间接控制静止同步补偿器的交流侧电流。对静止同步补偿器容性负载进行分析。我们可以得到下述电流关系:
　　等效电抗器两端电压为:
　　稳态时静止同步补偿器从电网中吸收的容性无功电流和有功电流的有效值分别为:
　　其中δ是滞后的角度,为静止同步补偿器交流侧电压。为静止同步补偿器接入点处系统电压,φ为等效电抗器的阻抗角,为等效阻抗器的两端电压。
　　因此,稳态条件下δ的值与静止同步补偿器交流侧基波电压值大小也是成一一对应关系。
　　由以上公式可以得出:δ绝对值较小时,δ与成正比关系。由静止同步补偿器输出的无功功率可知,静止同步补偿器的等效电阻值很小,而的值很大,因而δ很小的变化就会引起静止同步补偿器很大的无功输出。而静止同步补偿器在实际的运行中,δ都是很小的范围内变化,因而通过控制δ可以在较大范围内控制静止同步补偿器的无功电流。
　　由此可以得到最简单的电流间接控制方法:将想要补偿的无功电流的参考值作为指令值,由公式(2)变换得到δ的值,用δ来控制静止同步补偿器变流器的触发脉冲,使静止同步补偿器交流侧输出的电流值跟随参考值动态变化。可以用如下的示意图2和相关波形表示:
　　图2简单的电流间接控制方法
　　为了可以增加控制,可以采用闭环控制。根据反馈控制规律二,反馈控制系统的作用是抵抗扰动,服从给定。因而可以更好的控制电流值,从而使系统稳定。
　　2结束语
　　静止同步补偿器来改善电能质量都是通过向系统中注入无功电流来实现的,从而提高电网的功率因数,调节系统的电压。在实际中也是常用的方法。在工程中采用闭环控制也是常见的,反馈控制在工程实际中可以对被反馈环包围的前向通道上的扰动起到抑制的作用,即对与外界的干扰有抵抗作用,并且永远都是服从于给定,这种具有自动调节能力的系统正是工业自动化过程所要达到的最终目标,是值得借鉴的。
　　
　　参考文献
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