三相四线三电平静止无功补偿发生器在不平衡负荷下的控制方法

（文章来源：电气新科技）

在低压配电网络中，存在着大量的不平衡负荷和非线性负荷，用电负荷特征十分复杂。近年来，对低压配电网络电能质量治理已成为重点工作，各种配电电能质量治理装置均被引入。

静止无功补偿发生器（static var generator, SVG）是常用的低压配网无功补偿设备，其响应速度快，无功补偿效果明显，在配网中应用十分广泛。随着电力电子技术的发展，SVG和其他电力电子设备一样，在向小型化、高频化、模块化和高功率密度的方向发展。三电平技术是目前高频化、模块化低压SVG的主流技术之一，具有系统容量与耐压水平高、谐波少等优点，因此，已经被广泛应用于各类电力电子装置中。

传统SVG控制技术在三相负荷平衡时的补偿效果较好，但是在负荷不平衡时，很难达到理想的效果。

有学者通过对SVG各相输出电压与电网电压的相角差进行调节来控制各相输出电流，从而可以有效地对三相负载不平衡的系统进行平衡补偿，且仿真验证了其理论的正确性。有学者提出一种新的正、负序补偿电流叠加补偿控制方法，正序实现无功功率补偿和保持SVG直流侧电压稳定，负序实现补偿三相不平衡产生的负序电流，实验表明该方法具有良好的不平衡补偿效果，但是其正、负序分离方法计算量较大。

有学者采用dq坐标系下结构完全对称的正、负序双电流内环控制，以实现对正、负序电流的独立调节，并在仿真中验证了该方法的可行性，但该方法需要对正、负序分别控制，存在控制结构复杂的问题。有学者采用正、负序同步旋转变换，分别提取基波正序、负序无功分量，并引入改进型的快速重复控制，仿真和实验结果证明了该分析的正确性和可行性。

武汉金盘智能科技研究院有限公司的研究人员提出了一种三相四线三电平SVG在不平衡负荷下的新控制方法。该方法不依赖于正、负序分离技术，而是采用三相无功电流分别提取来实现不平衡负荷下的补偿，其计算量小，控制系统相对简单，且补偿效果良好。

研究者以T型三电平拓扑为例，在Matlab/Simulink中搭建三相四线系统的三电平仿真模型，对比传统控制方法与所提方法在负荷不平衡情况下的补偿效果。

由仿真结果可以得出结论：①本文方法在负荷平衡的情况下具有良好的补偿效果；②在负荷不平衡情况下的补偿效果要优于传统控制方法，这是由于传统控制方法是基于dq变换原理实现的，三相不能完全解耦，其不平衡的无功最终以总无功的形式由三相共同补偿，而本文所述方法可以根据每一相实际的无功负荷，独立地发出无功，所以在不平衡情况下的补偿效果更佳。
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