風電場中鏈式SVG的控制策略研究.pdf

1、隨著風電裝機容量在電網(wǎng)中所占的比重不斷增大，對電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性帶來的影響也隨之提高，尤其是在風電滲透率較高的區(qū)域，其影響不容忽視。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，鏈式SVG以其補償容量大、響應速度快等顯著優(yōu)勢逐步取代了固定電容器組、靜止無功補償器（SVC）等傳統(tǒng)的無功補償裝置，受到越來越多的關(guān)注。本文針對電網(wǎng)電壓平衡與不平衡工況下鏈式SVG的控制策略、以及改善輸出電壓、電流諧波等方面做了深入的研究工作。
　　本文以星型連接的鏈式 SVG作為

2、研究對象，分析了鏈式 SVG的工作原理，研究了鏈式SVG的數(shù)學模型以及交流側(cè)前饋解耦控制。通過對直流側(cè)電容電壓不平衡機理的深入研究，提出了一種新的均衡三相換流鏈間直流側(cè)電壓的有功功率疊加算法，并從全局、三相換流鏈間、換流鏈內(nèi)各個 H橋模塊間對直流側(cè)電容電壓進行均衡控制，同時針對三相換流鏈間直流側(cè)電壓控制環(huán)的參數(shù)不能兼顧電壓平衡速度和輸出電壓諧波含量的矛盾，提出了分段參數(shù)控制，在保證快速均衡三相換流鏈間直流側(cè)電壓的同時，改善了輸出電壓的質(zhì)

3、量。在此基礎(chǔ)上搭建了基于Matlab/Simulink仿真環(huán)境的鏈式SVG仿真模型，仿真結(jié)果驗證了所提出的直流側(cè)電壓均衡控制方法的可行性，以及分段參數(shù)控制的控制效果及性能。
　　針對電網(wǎng)電壓不平衡工況下電網(wǎng)電壓鎖相技術(shù)以及電量的正負序分離方法進行了研究，并通過深入研究不平衡工況下鏈式SVG的正負序模型，提出一種省去控制電流正負序提取的單旋轉(zhuǎn)坐標系下的控制策略，在提供無功功率支撐和實現(xiàn)負序電流補償?shù)耐瑫r，提高了電流環(huán)的控制精度，改善

4、了輸出電流的諧波含量；并提出在交流側(cè)PI控制器中加入諧振環(huán)節(jié)，利用諧振點的無窮大增益提高控制電流的跟隨精度，進一步減少了輸出電流的諧波含量。建立了電網(wǎng)電壓不平衡工況下鏈式SVG控制策略的仿真模型，通過與傳統(tǒng)雙坐標系控制策略的仿真對比驗證了所提出的單旋轉(zhuǎn)坐標系下的控制策略的正確性以及諧波改善效果；對單旋轉(zhuǎn)坐標系下PI控制器和PIR控制器的控制效果進行了比對，結(jié)果表明PIR控制器具有更好的電流跟蹤性能且能夠有效的減小輸出電流中的低次諧波含量