静止无功发生器启动冲击电流的抑制.pdf

第44卷第期
史力系轨保护員控制
Vol44 No11
2016年6月1日
Power System Protection and Control
Jun.1,2016
DOI:10.7667/PSPC1S1200
静止无功发生器启动沖击电流的抑制
艾永乐,王伟
(电气エ程与自动化学院(河南理エ大学),河南焦作454003)
摘要:静止无功发生器( Static Var Gencrator,SVG)多采用双闭环PI控制。这种控制方式下,SVG启动瞬间会产
生过大的冲击电流。分析了沖击电流产生的原因,在此基础上,设计直流电压逐步升高和电容能量外环控制相结
合的方法,以降低冲击电流。通过 Matlab/ Simulink仿真对此方法进行仿真研究。最后,通过研制的SVG实验平
台,对设计的方法进行实验验证。仿真和实验结果表明,该方法能够有效抑制启动冲击电流,SVG装置能够精确
地补偿负载所产生的无功功率。
关键词:启动:冲击电流;直流电压;电容能量;静止无功发生器(SvG
Inhibition of start-up inrush current of static var generator
Al Yongle, WANG Wei
(College of Electrical Engineering and Automation, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454003, China)
Abstract: Dual closed-loop PI control is always used for SVG. On this occasion, SVG is easy to generate inrush current
during start-up period. This paper analyzes the cause of inrush currents generating. Therefore, a method that combines
with the DC voltage increasing through step be step and capacitor energy outer loop control is designed to reduce
magnitude of the inrush current. The simulation model of SVG is established in Matlab/Simulink to verify the proposed
method. Finally, an experimental prototype of parallel SVG is developed to verify the method. The results from the
simulation and experiment show that this method can effectively restrain the start-up inrush current and the SVG device
can accurately compensate the reactive power generated by loads
Key words: start-up; inrush current; DC voltage; capacitance energy; static var generator(SVG)
本。另外,过大的冲击电流会引起设备的过流保护
0引
动作,导致设备不能正常启动。
随着大功率感性负荷的大幅增加,感性无功也
针对启动沖击电流过大问题,文献[41中比较了
随之大幅增加,就需要利用无功补偿装置来平衡电三种电压外环软启动控制方法,即直流侧给定电压逐
网中的感性无功。无功补偿装置对系统中的感性步升高法、恒定电流充电法、变PI参数调节法。这
负荷进行就地补偿,能够有效地减少电网向感性负三种软启动方法虽然在一定程度上能降低冲击电流,
荷传输的无功功率,进而提高电网的供电效益和改减小直流电压超调,但是,直流侧给定电压逐步升高
善电网的电能质量。在无功补偿装置中,SVG凭借法还是存在的冲击问题;恒定电流充电法阿存在二次
其体积小,动态响应快,以及从感性到容性无功的冲击的问题;变I参数调节法?存在参数检测困难与
宽范围连续补偿等优点,已经在电力系统无功补偿I参数难整定的问题。因此,为了进一步抑制SVG
中得到了广泛的认可2?
启动冲击电流,改善SVG装置的整体性能,本文设
为了实现无功补偿的快速跟踪功能,SVG多采计了一种改进型的外环控制方法,即直流侧给定电压
用电压、电流双闭环I控制。但是在启动瞬河,SVG逐步升高和电容能量外环控制相结合的方法。
的交流侧易产生较大的冲击电流。较大的冲击电流
增加了功率器件的选型裕度,从而增加了设备的成1SVG数学模型和控制方法
1.1数学模型
基金项目:河南省控制工程重点学科开放实验室资助项目
静止无功发生器主电路拓扑如图1所示,图中
(KG2011-06)
e,e.为三相对称电网相电压,a,,为相电流