Page 337 - 电气自动化下电力生产技术及安全管理

第十二章 交流柔性输电系统控制方法研究

种比较方式能够很好地解决开关频率改变的劣势，同时电流波形谐波成分也相对较大。
三角波比较方式一般应用早功率很大或较大的状态下。
2.电流直接控制方法
电流直接控制方法下的 SVG 装置结构分为两类。第一就是 abc 轴电流控制法，该
控制系统的功能主要包括两个方面：
淤直流侧的电压恒定控制；于无功电流的实时跟踪。
电压 PI 调节器对直流电压反馈和直流电压指令进行处理后得到有功电流指令，进
入到 SVG 装置中的有功电流可以控制直流侧电压。Iw 和无功电流指令 Ir 通过 dq-abc 转
变为三相瞬时电流指令 inef、ing、iny，恒频三角电流比较方式的控制法对瞬时电流和

三相电流指令处理后获取到逆变器开关信号。
经过以上控制完成无功电流跟踪以及直流侧电压的恒定控制。
本课题使用的控制方法为双闭环反馈控制法，内环和外环分别为电流环和电压环控
制。和上一种控制系统对比来看，二者功能相同，但是在电流 PI 调节器位置、数量以
及调节信号性质上有所差异。第一种控制系统的 PI 调节器是三个，第二种为两个，位
置分别为 dq-abc 变换后的 abc 轴下和 dq-abc 变换前的 dq 轴下。两种控制系统中，前
者 PI 调节器信号为直流，而后一种反馈及提前设定的都是交流正弦信号。交流信号稳

定性较差，PI 调节器可能存在调节静态误差，而且在参数设置上难度也较大。综上所
述：根据调节器控制参数和数量考虑，第二种控制系统更有优势。本课题采用的控制方
法就是选择第二种电流控制法。
选用电流直接控制方法后，SVG 装置控制更加准确，响应也更快，而且 SVG 其实
本质上成为受控电流源。不过因为电力半导体器件开关频率有约束，只有容量小的 SVG
装置采用这种控制方法。间接控制法能够将零序电流分量、基频无功电流分量和负序电
流分量很好地消除，但对于谐波的过滤效果不好；PWM 直接控制法理论上来说能够很
好地将有害电流和无功电流过滤掉。和间接控制法对比来，电流直接控制法看更占优
势，优势主要包括以下几点：
一是瞬时响应速度更快：由于瞬时反馈的使用，使得输出电流追踪参考值快速调

整，与此同时，控制系统对于交流侧电压以及电网侧电压畸变和波动具有更快的响应速
度；二是具有更好稳定的系统：控制电流的环节为一阶系统，稳定性不受条件和环境变
化影响；三是负序消极影响得以压制：出现负序电压后，无功电流指令是利用 abc-dq
转变为电流的瞬时值。然后再利用 dq-abc 再逆向转变为三相电流的瞬时值。因此无功
电流指令本质上就是三相无功电流均值。所以，直流侧电流和电压分量的波动变化都较
小且三相电流无功电流的输出是对称的。同时，间接控制对于相册检测要求非常高，特
别是精确度上，而电流直接控制法则不同，因此给控制器提供更多便利。

通过对 SVG 的电流直接和间接控制方法的分析得出下面三个结论：
第一，间接控制法更简单，而且技术更加纯熟，不过在电流相应速度和控制精准度

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