本發(fā)明涉及電網(wǎng)無功功率補(bǔ)償
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種基于SVG(StaticVarGenerator，靜止無功發(fā)生器)的動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法。
背景技術(shù)：
：我國幅員遼闊，能源和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在地域上呈逆向分布，極不平衡，因而進(jìn)行大容量、遠(yuǎn)距離的輸電勢在必行。但是，高壓、遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)存在功率受限的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，一般采用固定串聯(lián)補(bǔ)償輸電技術(shù)來解決高壓、遠(yuǎn)距離輸電技術(shù)存在的功率受限問題，從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)輸電，解決我國電力送出受限問題。但是，固定串聯(lián)補(bǔ)償輸電技術(shù)在提高輸電線路輸送能力的同時(shí)，也給一些風(fēng)力發(fā)電場帶來次同步振蕩(SSO,SubsynchronousOscillation)的問題，而次同步振蕩將會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為解決電網(wǎng)的次同步振蕩問題，目前主要采用如下幾種抑制電網(wǎng)次同步振蕩的方法：附加勵(lì)磁阻尼控制抑制法、阻塞濾波器抑制法、次同步附加阻尼控制抑制法，以及靜止無功補(bǔ)償器抑制法。但是，上述抑制方法均未采用全控型功率器件，因而對(duì)輸電系統(tǒng)中的次同步振蕩的抑制效果非常有限。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述缺陷，提供一種基于SVG并能動(dòng)態(tài)、有效地抑制電網(wǎng)的次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法。解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：本發(fā)明提供一種基于SVG動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法，所述控制方法包括如下步驟：1)采集電網(wǎng)三相電壓；2)對(duì)所述電網(wǎng)三相電壓進(jìn)行跟蹤處理，以得到電網(wǎng)頻率；3)對(duì)所述電網(wǎng)頻率進(jìn)行濾波處理，以得到抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值；4)將所述抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值和抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率參考值做差，形成電網(wǎng)頻率偏差值，并對(duì)所述電網(wǎng)頻率偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與所述電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量；5)對(duì)與所述電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量進(jìn)行閉環(huán)控制，以得到抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，從而抑制電網(wǎng)的次同步振蕩。優(yōu)選地，在所述步驟1)中，采用SVG內(nèi)置的電壓傳感器實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)三相電壓的采集。優(yōu)選地，所述步驟2)具體為：21)將所述電網(wǎng)三相電壓變換成有功電壓實(shí)際值和無功電壓實(shí)際值；22)利用鎖相環(huán)對(duì)所述無功電壓實(shí)際值進(jìn)行跟蹤處理，以得到所述電網(wǎng)頻率。優(yōu)選地，所述步驟21)具體為：使三相靜止坐標(biāo)系下的所述電網(wǎng)三相電壓通過abc/dq坐標(biāo)變換，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的所述有功電壓實(shí)際值和無功電壓實(shí)際值。優(yōu)選地，在所述步驟3)中，采用模態(tài)濾波器對(duì)所述電網(wǎng)頻率進(jìn)行濾波處理，所述模態(tài)濾波器包括依次連接的低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器，或者包括依次連接的高通濾波器、低通濾波器和帶通濾波器。優(yōu)選地，在所述步驟3)中，所述帶通濾波器以其輸入信號(hào)的次同步振蕩頻率為中心頻率。優(yōu)選地，在所述步驟3)中，所述抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值的頻率范圍為2～50Hz。優(yōu)選地，所述步驟5)具體為：51)使與所述電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量依次經(jīng)過直流電壓環(huán)和有功電流環(huán)處理，以形成第一控制量；以及使與所述電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量依次經(jīng)過無功功率環(huán)和無功電流環(huán)處理，以形成第二控制量；52)將所述第一控制量和所述第二控制量變換成抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量；53)對(duì)所述抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并對(duì)SVG中的可關(guān)斷電力電子器件進(jìn)行控制，以產(chǎn)生抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，從而抑制電網(wǎng)的次同步振蕩。優(yōu)選地，所述步驟51)具體為：將與所述電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為直流電壓額外給定值，在所述直流電壓額外給定值中加入直流電壓給定值，以得到總直流電壓給定值，對(duì)所述總直流電壓給定值和直流電壓實(shí)際值做差，形成有功功率偏差值，對(duì)所述有功功率偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與有功功率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將所述與有功功率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為有功電流給定值，將所述有功電流給定值和有功電流實(shí)際值做差，形成有功電流偏差值，對(duì)所述有功電流偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與所述有功電流偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量作為第一控制量；以及將與所述電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為無功功率額外給定值，在所述無功功率額外給定值中加入無功功率給定值，以得到總無功功率給定值，對(duì)所述總無功功率給定值和無功功率實(shí)際值做差，形成無功功率偏差值，對(duì)所述無功功率偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與無功功率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將所述與無功功率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為無功電流給定值，將所述無功電流給定值和無功電流實(shí)際值做差，形成無功電流偏差值，對(duì)所述 無功電流偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與所述無功電流偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量作為第二控制量。優(yōu)選地，所述步驟52)具體為：使兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的所述第一控制量和所述第二控制量通過dq/abc坐標(biāo)變換，得到三相靜止坐標(biāo)系下的所述抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量。有益效果：本發(fā)明所述動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法在現(xiàn)有SVG雙環(huán)(電流內(nèi)環(huán)+直流電壓外環(huán)/無功功率外環(huán))解耦PI控制策略中加入電網(wǎng)頻率閉環(huán)等效阻尼控制策略，具體地，將抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值和抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率參考值做差，形成電網(wǎng)頻率偏差值，將其經(jīng)過比例積分控制形成與該電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量分別作為現(xiàn)有SVG直流電壓外環(huán)和無功功率外環(huán)的額外給定值(額定值)，即，對(duì)于現(xiàn)有SVG直流電壓外環(huán)來說，將該控制量作為其直流電壓額外給定值，對(duì)于現(xiàn)有SVG無功功率外環(huán)來說，將該控制量作為其無功功率額外給定值，然后經(jīng)過現(xiàn)有SVG雙環(huán)解耦PI控制策略處理后生成相應(yīng)的控制量，對(duì)該控制量進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制以生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并對(duì)SVG中的可關(guān)斷電力電子器件進(jìn)行控制，以產(chǎn)生抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，從而構(gòu)成電流內(nèi)環(huán)+直流電壓中環(huán)/無功功率中環(huán)+電網(wǎng)頻率外環(huán)三環(huán)解耦PI控制策略，進(jìn)而在現(xiàn)有SVG控制策略的基礎(chǔ)上有效地補(bǔ)償(抑制)了電網(wǎng)中的次同步振蕩?？梢?，本發(fā)明在現(xiàn)有SVG雙環(huán)解耦PI控制策略的基礎(chǔ)上增加了在線動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制算法，且現(xiàn)有SVG采用全控型功率器件，因而可以有效地為風(fēng)力發(fā)電場提供正阻尼，有效地改善風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明具有簡單、易于實(shí)現(xiàn)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，相比于現(xiàn)有其它抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制策略，可以使SVG根據(jù)實(shí)時(shí)的抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓快速地輸出更加精確的有功功 率和無功功率，從而能有效解決電網(wǎng)中的次同步振蕩問題。附圖說明圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述基于SVG的動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法的流程圖；圖2為圖1中步驟S200的子流程圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述模態(tài)濾波器的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述模態(tài)濾波器的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1中步驟S500的子流程圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例所述基于SVG的動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法的應(yīng)用示意圖；圖7a為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法和未應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法的SVG輸出的有功功率的波形圖；圖7b為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法和未應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法的SVG輸出的無功功率的波形圖；圖8為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法和未應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法的SVG的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的波形圖。具體實(shí)施方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。近年來，柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS，F(xiàn)lexibleAlternativeCurrentTransmissionSystems)得到了較為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展?；谌匦凸β势骷?IGBT)的SVG以其靈活的控制性能和快速的動(dòng)態(tài)特性，受到了用戶的青睞，從而廣泛地應(yīng)用于柔性交流輸電系統(tǒng)。SVG(StaticVarGenerator，靜止無功發(fā)生器)是一種并聯(lián)的、能進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)娜匦徒涣鬏斉潆娧b置，可在容性和感性范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，響應(yīng)速度快，本發(fā)明應(yīng)用其抑制電網(wǎng)的次同步振蕩具有更好的阻尼效果，從而為風(fēng)力發(fā)電場提供正阻尼，有效地改善了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本發(fā)明采用的控制策略包括： 對(duì)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值的濾波篩選，模態(tài)濾波器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，電網(wǎng)頻率閉環(huán)等效阻尼控制策略的設(shè)計(jì)，以及基于SVG抑制電網(wǎng)次同步振蕩的整體控制方案，下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例：如圖1所示，本實(shí)施例提供一種基于SVG的在線動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法，其包括如下步驟：S100.采集電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc。優(yōu)選地，采用SVG內(nèi)置的電壓傳感器實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc的采集。S200.對(duì)電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc進(jìn)行跟蹤處理，以得到電網(wǎng)頻率f?？衫矛F(xiàn)有的頻率跟蹤技術(shù)對(duì)電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc進(jìn)行跟蹤處理以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)頻率的自動(dòng)跟蹤。優(yōu)選地，如圖2所示，步驟S200包括如下步驟：S201.將電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc變換成有功電壓實(shí)際值ud和無功電壓實(shí)際值uq。優(yōu)選地，步驟S201具體為：使三相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc通過abc/dq坐標(biāo)變換，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的有功電壓實(shí)際值ud和無功電壓實(shí)際值uq。具體地，對(duì)電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc進(jìn)行三相-兩相(3s/2r)坐標(biāo)變換，即在三相靜止坐標(biāo)系abc和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq之間進(jìn)行變換，從而得到有功電壓實(shí)際值ud和無功電壓實(shí)際值uq。三相-兩相坐標(biāo)變換所采用的公式如下：uduq=23sinαsin(α-23π)sin(α+23π)cosαcos(α-23π)cos(α+23π)uaubuc]]>上式中的參數(shù)α為d軸與a軸夾角。S202.利用鎖相環(huán)(PLL，PhaseLockedLoop)對(duì)無功電壓實(shí)際值uq進(jìn)行跟蹤處理，以得到電網(wǎng)頻率f。由于鎖相環(huán)技術(shù)屬于現(xiàn) 有技術(shù)，對(duì)其結(jié)構(gòu)和原理不再贅述。S300.對(duì)電網(wǎng)頻率f進(jìn)行濾波處理，以得到抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值Δf。其中，抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值Δf的頻率范圍為2～50Hz。在步驟S300中，采用模態(tài)濾波器對(duì)電網(wǎng)頻率f進(jìn)行濾波處理，模態(tài)濾波器包括依次連接的低通濾波器、高通濾波器和帶通濾波器(如圖3所示)，或者包括依次連接的高通濾波器、低通濾波器和帶通濾波器(如圖4所示)。優(yōu)選地，帶通濾波器以其輸入信號(hào)的次同步振蕩頻率為中心頻率。優(yōu)選地，在模態(tài)濾波器中，低通濾波器的截止頻率高于帶通濾波器的上限截止頻率，高通濾波器的截止頻率低于帶通濾波器的下限截止頻率，使得低通濾波器和高通濾波器先濾除了大部分無用的信號(hào)，再經(jīng)過帶通濾波器的窄帶濾波，有效地篩選出抑制電網(wǎng)次同步振蕩的成分，即篩選出抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值Δf。以次同步振蕩頻率值為24Hz為例，選擇低通濾波器的截止頻率為40Hz，高通濾波器的截止頻率為10Hz，帶通濾波器的中心頻率為24Hz，則低通濾波器的傳遞函數(shù)G1、高通濾波器的傳遞函數(shù)G2和帶通濾波器的傳遞函數(shù)G3分別如下：G1=63165.44s2+251.2s+63165.44]]>G2=s2s2+62.8s+3947.84]]>G3=150.7ss2+150.7s+22710.49]]>S400.將抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值Δf與抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率參考值Δfref做差，形成電網(wǎng)頻率偏差值，并對(duì)電網(wǎng)頻率偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量。其中，抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率參考值Δfref可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際情況自行設(shè)置。S500.對(duì)與電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量進(jìn)行閉環(huán)控制，以 得到抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，從而抑制電網(wǎng)的次同步振蕩。具體地，如圖5所示，步驟S500包括如下步驟：S501.使與電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量依次經(jīng)過直流電壓環(huán)和有功電流環(huán)處理，以形成第一控制量；以及使與電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量依次經(jīng)過無功功率環(huán)和無功電流環(huán)處理，以形成第二控制量。具體地，步驟S501具體為：將與電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為直流電壓額外給定值Δudc_ref，在直流電壓額外給定值Δudc_ref中加入直流電壓給定值udc_ref，以得到總直流電壓給定值，對(duì)總直流電壓給定值和直流電壓實(shí)際值udc做差，形成有功功率偏差值ΔP，對(duì)有功功率偏差值ΔP進(jìn)行比例積分控制，以得到與有功功率偏差值ΔP對(duì)應(yīng)的控制量，將與有功功率偏差值ΔP對(duì)應(yīng)的控制量作為有功電流給定值Id_ref，將有功電流給定值Id_ref和有功電流實(shí)際值id做差，形成有功電流偏差值，對(duì)有功電流偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與有功電流偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量作為第一控制量；以及將與電網(wǎng)頻率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為無功功率額外給定值ΔQm_ref，在無功功率額外給定值ΔQm_ref中加入無功功率給定值Qm_ref，以得到總無功功率給定值，對(duì)總無功功率給定值和無功功率實(shí)際值Qm做差，形成無功功率偏差值ΔQ，對(duì)無功功率偏差值ΔQ進(jìn)行比例積分控制，以得到與無功功率偏差值ΔQ對(duì)應(yīng)的控制量，將與無功功率偏差值ΔQ對(duì)應(yīng)的控制量作為無功電流給定值Iq_ref，將無功電流給定值Iq_ref和無功電流實(shí)際值iq做差，形成無功電流偏差值，對(duì)無功電流偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與無功電流偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量作為第二控制量。其中，有功電流實(shí)際值id和無功電流實(shí)際值iq可通過如下方式獲得：(采用SVG內(nèi)置的電流傳感器)采集電網(wǎng)三相電流ia,ib,ic；使三相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)三相電流ia,ib,ic通過abc/dq坐標(biāo) 變換，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的有功電流實(shí)際值id和無功電流實(shí)際值iq。具體地，對(duì)電網(wǎng)三相電流ia,ib,ic進(jìn)行三相-兩相(3s/2r)坐標(biāo)變換，即在三相靜止坐標(biāo)系abc和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq之間進(jìn)行變換，從而得到有功電流實(shí)際值id和無功電流實(shí)際值iq。三相-兩相坐標(biāo)變換所采用的公式如下：idiq=23sinαsin(α-23π)sin(α+23π)cosαcos(α-23π)cos(α+23π)iaibic]]>上式中的參數(shù)α為d軸與a軸夾角。本實(shí)施例中，直流電壓環(huán)、無功功率環(huán)、有功電流環(huán)和無功電流環(huán)均屬于現(xiàn)有SVG雙環(huán)(電流內(nèi)環(huán)+直流電壓外環(huán)/無功功率外環(huán))解耦PI控制策略，故上述直流電壓給定值udc_ref、直流電壓實(shí)際值udc、無功功率給定值Qm_ref、無功功率實(shí)際值Qm、有功電流實(shí)際值id、無功電流實(shí)際值iq均為現(xiàn)有SVG雙環(huán)解耦PI控制策略中的已知參數(shù)，這里不再贅述。S502.將第一控制量和第二控制量變換成抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量。優(yōu)選地，使兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的第一控制量和第二控制量通過dq/abc坐標(biāo)變換，得到三相靜止坐標(biāo)系下的抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量。具體地，對(duì)第一控制量kd和第二控制量kq進(jìn)行兩相-三相(2r/3s)坐標(biāo)變換，即在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq和三相靜止坐標(biāo)系abc之間進(jìn)行變換，從而得到抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量ka,kb,kc。兩相-三相坐標(biāo)變換所采用的公式如下：kakbkc=sinαcosαsin(α-23π)cos(α-23π)sin(α+23π)cos(α+23π)kdkq]]>上式中的參數(shù)α為d軸與a軸相位角(夾角)。S503.對(duì)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制，以生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并對(duì)SVG中的可關(guān)斷電力電子器件(全控型開關(guān)管，例如IGBT)進(jìn)行控制，即控制相應(yīng)的全控型開關(guān)管動(dòng)作，以產(chǎn)生抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，從而抑制電網(wǎng)的次同步振蕩。在實(shí)際應(yīng)用中，步驟S100至步驟S500是循環(huán)往復(fù)的，換言之，每采集到一組電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc，就按照步驟S200至步驟S500所述的方法對(duì)其進(jìn)行處理，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，使SVG根據(jù)實(shí)時(shí)的抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓輸出精確的有功功率和無功功率，從而能夠動(dòng)態(tài)、有效地抑制電網(wǎng)的次同步振蕩。而且，本實(shí)施例所述控制方法可通過在現(xiàn)有SVG雙環(huán)解耦PI控制策略中加入電網(wǎng)頻率閉環(huán)等效阻尼控制策略實(shí)現(xiàn)，從而在一定程度上節(jié)約了成本。本實(shí)施例中，所述控制方法可采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP,DigitalSignalProcessing)實(shí)現(xiàn)，其具有在線、實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)采用SVG內(nèi)置的電壓傳感器實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)三相電壓的采集時(shí)，由于電壓傳感器輸出的信號(hào)無法直接被DSP識(shí)別，因此所述控制方法中還需要先將電壓傳感器輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成DSP可讀的信號(hào)后再進(jìn)行步驟S200。下面結(jié)合圖6詳細(xì)描述采用DSP實(shí)現(xiàn)的基于SVG的動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率閉環(huán)控制方法。圖6中，PLL表示鎖相環(huán)模塊，PI表示比例積分控制器(即PI控制器)，PWM表示脈沖寬度調(diào)制模塊(即PWM模塊)。采用SVG內(nèi)置的電壓傳感器實(shí)時(shí)采集電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc；使三相靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)三相電壓ua,ub,uc通過abc/dq坐標(biāo)變換，得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的有功電壓實(shí)際值ud和無功電壓實(shí)際值uq，將無功電壓實(shí)際值uq輸出至PLL，由PLL對(duì)無功電壓實(shí)際值uq進(jìn)行跟蹤處理，得到電網(wǎng)頻率f，并輸出至模態(tài)濾波器，由模態(tài)濾波器對(duì)電網(wǎng)頻率f依次進(jìn)行低通濾波、高通濾波和帶通濾 波處理，以得到抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值Δf，將抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率實(shí)際值Δf和抑制電網(wǎng)次同步振蕩的頻率參考值Δfref做差，形成電網(wǎng)頻率偏差值；將電網(wǎng)頻率偏差值分別輸出至兩個(gè)PI控制器，通過這兩個(gè)PI控制器(稱為PI1和PI2)分別對(duì)電網(wǎng)頻率偏差進(jìn)行比例積分控制，從而得到兩個(gè)分別與電網(wǎng)頻率偏差對(duì)應(yīng)的控制量，其中一個(gè)與電網(wǎng)頻率偏差對(duì)應(yīng)的控制量作為直流電壓額外給定值Δudc_ref，在直流電壓額外給定值Δudc_ref中加入直流電壓給定值udc_ref，以得到總直流電壓給定值，對(duì)總直流電壓給定值和直流電壓實(shí)際值udc做差，形成有功功率偏差值ΔP，并輸出至PI控制器(稱為PI3)，通過該P(yáng)I控制器對(duì)有功功率偏差值ΔP進(jìn)行比例積分控制，得到與有功功率偏差值ΔP對(duì)應(yīng)的控制量，將與有功功率偏差值ΔP對(duì)應(yīng)的控制量作為有功電流給定值Id_ref，將有功電流給定值Id_ref和有功電流實(shí)際值id做差，形成有功電流偏差值，并輸出至PI控制器(稱為PI5)，通過該P(yáng)I控制器對(duì)有功電流偏差值進(jìn)行比例積分控制，得到與有功電流偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量作為第一控制量；以及，另一個(gè)與電網(wǎng)頻率偏差對(duì)應(yīng)的控制量作為無功功率額外給定值ΔQm_ref，在無功功率額外給定值ΔQm_ref中加入無功功率給定值Qm_ref，以得到總無功功率給定值，對(duì)總無功功率給定值和無功功率實(shí)際值Qm做差，形成無功功率偏差值ΔQ，并輸出至PI控制器(稱為PI4)，通過該P(yáng)I控制器對(duì)無功功率偏差值ΔQ進(jìn)行比例積分控制，以得到與無功功率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將與無功功率偏差值對(duì)應(yīng)的控制量作為無功電流給定值Iq_ref，將無功電流給定值Iq_ref和無功電流實(shí)際值iq做差，形成無功電流偏差值，并輸出至PI控制器(稱為PI6)，通過該P(yáng)I控制器對(duì)無功電流偏差值進(jìn)行比例積分控制，以得到與無功電流偏差值對(duì)應(yīng)的控制量，將該控制量作為第二控制量；使兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的第一控制量和第二控制量通過dq/abc坐標(biāo)變換，得到三相靜止坐標(biāo)系下的抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量，并輸出至PWM模塊；PWM模塊以脈沖寬度調(diào)制的方式對(duì)抑制電網(wǎng)次同步振蕩的控制量進(jìn)行調(diào)制，以生成相應(yīng)的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)，并控制SVG中相應(yīng)的全控型開關(guān)管動(dòng)作，以產(chǎn)生抑制電網(wǎng)次同步振蕩的補(bǔ)償電壓，從而動(dòng)態(tài)抑制電網(wǎng)的次同步振蕩。需要說明的是，直流電壓給定值udc_ref、直流電壓實(shí)際值udc、無功功率給定值Qm_ref、無功功率實(shí)際值Qm、有功電流實(shí)際值id、無功電流實(shí)際值iq均為現(xiàn)有SVG雙環(huán)解耦PI控制策略中的已知參數(shù)。本發(fā)明還對(duì)所述控制方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果如圖7a、圖7b和圖8所示，圖7a為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法和未應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法的SVG輸出的有功功率的波形圖，圖7b為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法和未應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法的SVG輸出的無功功率的波形圖，圖8為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法和未應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法的SVG的電機(jī)轉(zhuǎn)矩的波形圖，而且仿真圖中實(shí)線為應(yīng)用本發(fā)明所述控制方法而得到的仿真波形，虛線為現(xiàn)有技術(shù)的仿真波形，可以看出，本發(fā)明所述控制方法有效地抑制了SVG輸出的有功功率的波動(dòng)、無功功率的波動(dòng)和電極的輸出轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，從而證明了本發(fā)明所述控制方法的準(zhǔn)確性、簡易性和可靠性，為工程應(yīng)用提供了很好的參考價(jià)值。可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁1 2 3