基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法研究

"基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法" 本文提出了一种基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法，以解决不对称负载无功补偿问题。该方法将快速响应的PI控制器与高精度控制的重复控制器相结合，构成双环控制器，并将其应用到DSTATCOM内环电流跟踪环节。 知识点1：DSTATCOM的应用 DSTATCOM是一种先进、性能理想的无功补偿装置，可以有效补偿无功功率，改善电能质量。相比传统的静止无功补偿器（SVC），DSTATCOM具有更好的动态响应速度和显著的经济效益，因而得到了广泛的应用。 知识点2：不对称负载的无功补偿问题 不对称负载给电网带来了极大的污染，将会影响到用电设备的正常、安全运行。为了实现不对称负载的无功补偿，国内外学者进行了大量的研究。 知识点3：电容分裂式结构下的分相无功补偿策略 文献［4鄄5］提出了组合式结构下的分相无功补偿策略，该方法具有较高的可靠性，但对小容量系统，硬件投入太大。 知识点4：正负序解耦控制方法 文献［6］提出应用于三相三线制系统的正负序解耦控制方法，该方法将负载电流中正、负序电流分离，在dq坐标系下分别对正序、负序分量进行补偿，但忽略了对零序分量补偿。 知识点5：四桥臂三相四线拓扑结构下的不对称无功补偿策略 文献［8鄄9］提出了应用四桥臂三相四线拓扑结构的不对称无功补偿策略，该方法通过第四桥臂对零序分量进行补偿，易于控制，但第四桥臂的采用增加了硬件成本。 知识点6：电容分裂式结构下的不对称无功补偿策略 文献［10］采用电容分裂式结构，该结构通过直流侧电容中点引出中线来为零序分量提供通路，降低了硬件成本。但该方法直流侧上下电容未进行均压控制，导致分裂电容端电压振荡，补偿效果不佳。 知识点7：改进的ip-iq算法 文献［11］采用改进的ip-iq算法进行零序分量分离，实现了分裂电容的均压控制，同时将均压控制与改进的ip-iq算法相结合实现了系统补偿指令的检测，并通过PI控制器进行电流跟踪实现了不对称负载的无功补偿，具有较高动态响应速度。 知识点8：基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法 本文提出了一种基于双环控制器的电容分裂式三相四线制DSTATCOM控制方法，将快速响应的PI控制器与高精度控制的重复控制器相结合，构成双环控制器，并将其应用到DSTATCOM内环电流跟踪环节，能够对指令快速响应的PI控制器与能够对周期性信号高精度控制的重复控制器相结合，提高电流跟踪精度，实现电容分裂式三相四线制DSTATCOM对不对称负载的无功补偿功能，降低装置输出电流及畸变率，提高DSTATCOM并网电流质量，补偿效果较传统PI控制方法大幅提高。