煤矿电网三相H桥串联高压SVG的无辅助直流控制策略研究

本文主要探讨了煤矿电网中三相H桥串联型高压SVG的控制策略，这是一种高效且灵活的静止无功发生器（SVG），主要用于电力系统的无功补偿，提高功率因数，稳定电压，并优化电力传输效率。相比于传统晶闸管控制的SVC，SVG具有更少的谐波污染和更高的运行效率。 文章首先介绍了SVG的基本概念，强调了它在电网补偿中的优势，尤其是在与传统SVC相比时，SVG能实现宽范围连续的无功补偿，并已在柔性交流输电系统（FACTS）中广泛应用。SVG常被设计为串联于高压电网，其中H桥串联拓扑因其容量大、电压等级高而被广泛采用，尤其是无辅助直流电源的H桥结构，其简洁的设计减少了额外的硬件需求。 无辅助直流电源的H桥串联SVG的核心部分包括一个单相SVG电路，如图1所示，通过全控器件V1至V4的正弦波脉宽调制（SPWM）控制，驱动脉冲由参考正弦波ura和三角载波ut比较生成，采用单极式调制方式。这种调制方法使得输出电压uAB成为脉冲序列波，可以通过调整ura的幅值来控制交流电路电流ia的大小和相位。 控制策略的关键在于无功电流闭环控制，这有助于省去直流电压控制闭环，简化了系统设计。控制过程中，利用MATLAB进行仿真，对整个系统进行了深入研究和验证。仿真结果显示，这种控制策略下，系统的稳态和动态性能达到了预设的目标，证明了其在实际应用中的有效性。 总结来说，本文深入剖析了三相H桥串联型高压SVG的控制技术，包括其拓扑结构、工作原理、调制方式、控制系统设计以及关键的无功电流闭环控制策略。通过MATLAB仿真实验，作者验证了这一控制方法的有效性和优越性，为煤矿电网的无功补偿提供了实用且高效的解决方案。