三相四線三電平靜止無功補償發生器在不平衡負荷下的控制方法

（文章來源：電氣新科技）

在低壓配電網絡中，存在著大量的不平衡負荷和非線性負荷，用電負荷特征十分復雜。近年來，對低壓配電網絡電能質量治理已成為重點工作，各種配電電能質量治理裝置均被引入。

靜止無功補償發生器（static var generator, SVG）是常用的低壓配網無功補償設備，其響應速度快，無功補償效果明顯，在配網中應用十分廣泛。隨著電力電子技術的發展，SVG和其他電力電子設備一樣，在向小型化、高頻化、模塊化和高功率密度的方向發展。三電平技術是目前高頻化、模塊化低壓SVG的主流技術之一，具有系統容量與耐壓水平高、諧波少等優點，因此，已經被廣泛應用于各類電力電子裝置中。

傳統SVG控制技術在三相負荷平衡時的補償效果較好，但是在負荷不平衡時，很難達到理想的效果。

有學者通過對SVG各相輸出電壓與電網電壓的相角差進行調節來控制各相輸出電流，從而可以有效地對三相負載不平衡的系統進行平衡補償，且仿真驗證了其理論的正確性。有學者提出一種新的正、負序補償電流疊加補償控制方法，正序實現無功功率補償和保持SVG直流側電壓穩定，負序實現補償三相不平衡產生的負序電流，實驗表明該方法具有良好的不平衡補償效果，但是其正、負序分離方法計算量較大。

有學者采用dq坐標系下結構完全對稱的正、負序雙電流內環控制，以實現對正、負序電流的獨立調節，并在仿真中驗證了該方法的可行性，但該方法需要對正、負序分別控制，存在控制結構復雜的問題。有學者采用正、負序同步旋轉變換，分別提取基波正序、負序無功分量，并引入改進型的快速重復控制，仿真和實驗結果證明了該分析的正確性和可行性。

武漢金盤智能科技研究院有限公司的研究人員提出了一種三相四線三電平SVG在不平衡負荷下的新控制方法。該方法不依賴于正、負序分離技術，而是采用三相無功電流分別提取來實現不平衡負荷下的補償，其計算量小，控制系統相對簡單，且補償效果良好。

研究者以T型三電平拓撲為例，在Matlab/Simulink中搭建三相四線系統的三電平仿真模型，對比傳統控制方法與所提方法在負荷不平衡情況下的補償效果。

由仿真結果可以得出結論：①本文方法在負荷平衡的情況下具有良好的補償效果；②在負荷不平衡情況下的補償效果要優于傳統控制方法，這是由于傳統控制方法是基于dq變換原理實現的，三相不能完全解耦，其不平衡的無功最終以總無功的形式由三相共同補償，而本文所述方法可以根據每一相實際的無功負荷，獨立地發出無功，所以在不平衡情況下的補償效果更佳。
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