CN117674174B - 一种构网型statcom的控制方法和*** - Google Patents
一种构网型statcom的控制方法和*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种构网型STATCOM的控制方法和***，所述方法包括：生成相角控制信号；生成内电势幅值信号；根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数生成自适应虚拟阻抗；设置限流阻抗；根据自适应虚拟阻抗计算虚拟阻抗压降，结合内电势幅值信号，实时调节设备电压输出值，并结合相角控制信号，将设备电压输出值反变换为ABC三相的正弦调制信号；将ABC三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动功率元件输出，实现构网型STATCOM的无功响应功能。将构网型技术与STATCOM相结合，使其具备电压源特性、能够瞬时响应***无功缺额，不影响构网设备的短路容量、转动惯量支撑性能，从而实现无功支撑场景下的低成本构网。
Description
技术领域
本发明属于无功补偿技术领域，涉及一种构网型STATCOM的控制方法和***。
背景技术
动态无功补偿技术主要可以分为旋转型设备和静止补偿设备。前者主要包括同步调相机、同步发电机等旋转电机，在电力***中最早得到应用。而静止补偿设备主要包括SVC(静止无功补偿器)、STATCOM(静止无功发生器，又称SVG)、可控高抗等。其中，SVC、STATCOM主要接入较低电压等级，而可控高抗直接接入高电压等级。
作为第三代动态无功补偿技术，STATCOM基于电压源型换流器可实现无功电压闭环控制，被广泛应用于新能源场站、负荷中心、电网侧的电压支撑。现有STATCOM大都采用基于锁相环控制的技术路线，其本质上为跟网型的电流源控制方案，其接入电网强度对动态无功支撑效果影响显著，尤其是接入弱交流电网时，可能会引发电压稳定问题。因此，为了解决交流电网强度不足的问题，同时兼顾动态无功支撑需求，现有解决方案往往采用同步调相机，但其存在初始投资大、损耗高、维护费用高等问题，存在提升解决方案经济性的需求。
目前，构网型技术作为一种电压源控制技术路线，不需要依赖锁相环，可提升接入电网强度，弥补局部电力***转动惯量、短路容量和无功支撑不足等问题，在国际上逐步得到重视。将构网型技术与STATCOM解决方案结合，可提供类似调相机的调节功能，且相比调相机解决方案，其在设备成本、损耗率、运行维护费用方面具备显著优势。
常规构网型技术可维持故障或扰动瞬间，内电势幅值和相角在一定时间内不变，基于内外压差瞬时提供紧急的有功和无功支撑，可弥补局部电力***调峰能力、转动惯量、短路容量和无功支撑不足的问题。然而某些应用场景下，局部电力***本身有功调节能力较强，要求构网设备提供无功支撑、实现类似调相机的功能，且对无功支撑场景下的设备经济性要求较高。此外，常规STATCOM对外呈现电流源特性，其对电网的无功补偿需要经过测量计算和控制环节，测量时间窗的存在必然导致无法瞬时响应、甚至存在反调的风险，尤其无法适应直流换相失败等电力电子装置导致的电网故障。
因此，如何在保留构网型设备无功支撑能力、转动惯量、短路容量的基础上获得更好的经济性和适应性，研究构网型技术与STATCOM相结合，使其具备电压源特性、能够瞬时响应***无功缺额，是实现无功支撑场景下的低成本构网的关键。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种构网型STATCOM的控制方法和***，将构网型技术与STATCOM相结合，使其具备电压源特性、能够瞬时响应***无功缺额，不影响构网设备的短路容量、转动惯量支撑性能，从而实现无功支撑场景下的低成本构网。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：
一种构网型STATCOM的控制方法，所述方法包括：
S1，生成频率偏差dω，对频率偏差dω积分后叠加锁相环输出的角度信号θref0生成相角控制信号θref；
S2，根据电压偏差和无功功率偏差生成内电势幅值信号Eref；
S3，根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数设置限流阻抗Zlimit，生成自适应虚拟阻抗Zvir；
S4，根据投入的阻抗计算虚拟阻抗压降，结合Eref，实时调节构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合θref，将电压输出值经反变换为三相的正弦调制信号；
S5，将三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动构网型STATCOM的逆变器。
本发明进一步包括以下优选方案：
优选地，所述构网型STATCOM包括直流侧电源、逆变器模块、LC滤波模块；
其中，直流侧电源提供稳定能量源；
逆变器模块根据PWM模块输出的ABC三相的正弦调制信号将直流逆变为符合构网控制需求的交流波，经LC滤波模块后直接接入交流电网；
所述交流电网接入点为所述控制方法提供所需测量值，包括有功功率测量值Pmea、频率测量值Fmea、电压、无功功率的测量值Umea和Qmea、构网型STATCOM输出电流测量值Imea。
优选地，S1中，相角控制信号θref＝θref0+dθref＝θref0+∫dω
其中，∫dω指dω对时间的积分；
dθref指相角的偏差值。
优选地，S2中，电压控制模块生成内电势幅值信号Eref的方式为：
对电压偏差进行PI控制后叠加电压参考值，然后减去结合Q-V下垂控制，通过无功偏差量乘以下垂控制增益KQ的值。
优选地，所述内电势幅值信号Eref的计算公式如下：
其中，Uset和Qset分别为电压、无功功率的参考值；
Umea和Qmea分别为电压、无功功率的测量值；
K为PI控制中比例环节增益；
T为PI控制中积分环节的时间常数；
KQ为Q-V下垂控制增益。
优选地，S3中，限流阻抗Zlimit设置方式为：
其中，rvir和xvir分别为虚拟电阻和虚拟电抗；
Kr_limit和Kx_limit分别为虚拟电阻和虚拟电抗的比例系数；
Imea和Imax分别为构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数。
优选地，限流阻抗Zlimit在故障期间需要限制短路电流时动态投入使用，虚拟阻抗在正常运行时投入使用。
优选地，所述构网型STATCOM输出电流测量值可选取单相电流、三相电流、正序、负序电流或以上任意组合形式。
优选地，S4中，根据投入的阻抗计算虚拟阻抗在d轴、q轴上的压降，结合内电势幅值信号Eref，实时调节dq坐标系下d轴、q轴上构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合相角控制信号θref，将所述电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号，具体的：
以内电势幅值信号Eref为d轴电压参考值，以0为q轴电压参考值，实时调节d轴、q轴上的构网型STATCOM电压输出值Ud、Uq，其计算公式为：
其中，Uvir_d和Uvir_q分别为虚拟阻抗在d轴、q轴上的压降。
优选地，Uvir_d＝Rvir*Id-Xvir*Iq
Uvir_q＝Rvir*Iq+Xvir*Id
其中，Rvir、Xvir为阻抗的实部和虚部；
Id、Iq为dq坐标系下d轴q轴的电流分量。
优选地，S4中，通过如下变换将电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号：
其中，UA、UB、UC为ABC三相的正弦调制信号；
U0为电压的0轴分量。
一种构网型STATCOM的控制***，所述控制***包括：
相角控制信号生成单元，用于生成频率偏差dω，对频率偏差dω积分后叠加锁相环输出的角度信号θref0生成相角控制信号θref；
内电势幅值信号生成单元，用于根据电压偏差和无功功率偏差生成内电势幅值信号Eref；
阻抗生成模块，用于根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数设置限流阻抗Zlimit，生成自适应虚拟阻抗Zvir；
正弦调制信号生成单元，用于根据投入的阻抗计算虚拟阻抗压降，结合Eref，实时调节构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合θref，将电压输出值经反变换为三相的正弦调制信号；
无功响应单元，用于将三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动构网型STATCOM的逆变器。
一种终端，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行所述方法的步骤。
计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述方法的步骤。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
常规STATCOM的电流源特性导致其存在无法避免的测量和计算延时，难以满足直流换相失败等电力电子装置故障下的电网紧急无功支撑，而当前构网技术仅被用于与储能、风电、光伏等设备，本发明创新性的将构网技术与常规STATCOM拓扑相结合，使其对外呈现电压源特性，充分利用暂态期间的无功无延时响应能力，使得STATCOM具备了与调相机类似的暂态无功性能，同时具备明显的低成本、低损耗优势。创新点首先在于构网技术与STATCOM结合本身，改变了普遍认为的STATCOM无法适应电力电子装置引发的电网故障的观点，其次在于构网控制的实现细节，包括相角参考值、内电势参考值、虚拟阻抗、限流阻抗等的实现方式等。
1、根据本发明控制方法，通过控制内电势幅值Eref、相角θref稳定，在主网侧发生故障后，由于构网STATCOM接入PCC点电压瞬时变化，电压差变化后，构网STATCOM可瞬时输出有功、无功，从而实现构网型STATCOM具备电压源特性、能够瞬时响应***无功缺额；
且可实现无功支撑场景下的低成本构网，相较于调相机方案，具有明显的成本优势，具体为：STATCOM仅为无功补偿设备，通常情况仅提供无功，低成本一是体现在相对于暂态无功补偿普遍采用的调相机方案，构网STATCOM具有一次设备造价低、静止设备运维费用低、整体损耗低的优势，二是相对于构网控制常用的构网储能方案，虽然无法提供有功的瞬时响应，但由于未采用储能电池，整体造价低于构网储能；
2、本发明可通过构造df/dt的虚拟转动惯量来实现转动惯量特性；在故障期间可对外输出短路电流以维持内电势幅值在较高水平，且此短路电流大小取决于设备过载倍数，可通过Imax来限幅，实现短路容量支撑特性；从而保留了构网型STATCOM的无功支撑、转动惯量、短路容量等特性，获得了更好的经济性与适应性；
3、过载能力决定了构网STATCOM在暂态期间可以输出的最大暂态电流，过载能力越强，在大的暂态故障下维持端电压的能力就越强，故障后响应特性等可通过构网控制逻辑中的各控制参数来调整，以实现超调更小、振荡衰减更快的控制效果，本发明构网无功支撑瞬时响应，过载能力、转动惯量、故障后响应特性灵活可调，可根据不同的应用场景合理配置控制参数。
附图说明
图1是构网型STATCOM的装置本体拓扑；
图2是本发明构网型STATCOM的控制方法原理图；
图1中的附图标记为：1、直流侧电源；2、逆变器；3、滤波电抗；4、滤波电容；5、等效线路电抗。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本发明精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的实施例1提供了一种构网型STATCOM的控制方法，在本发明优选但非限制性的实施方式中，图1是构网型STATCOM的装置本体拓扑，图2是本发明专利提出的构网型STATCOM的控制方法拓扑。
图2的输入电压、电流、有功、无功测量值均为图1中的装置接入电网PCC点(图1中的等效线路电抗5)处的测量值；图2的输出三相正弦调制信号UA、UB、UC则通过PWM模块调制后驱动图1中的逆变器，实现构网型STATCOM的无功响应功能。
本发明通过采集本体装置出线侧(图1中的等效线路电抗5及右侧)的电压电流有功无功信号，经本发明所述控制方法，形成ABC三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动功率元件(图1中的逆变器2)，实现构网型STATCOM的无功响应功能。
所述构网型STATCOM包括直流侧电源、逆变器模块、LC滤波模块；
其中，直流侧电源1提供稳定能量源；
逆变器模块(图1中的逆变器2)根据PWM调制信号将直流逆变为符合构网控制需求的交流波，经LC滤波模块(对应于图1中的滤波电抗3、滤波电容4)后直接接入交流电网(对应于图1中的等效线路电抗5)。
所述构网型STATCOM可维持内电势幅值在故障发生一定时间内不发生较大变化，直流电源侧须有较稳定的能量支撑，直流侧电源可为储能、电容器、超级电容等元件；
所述构网型STATCOM可提供转动惯量，此时直流侧电源需选用储能或超级电容；
所述构网型STATCOM接入点(即图1中构网型STATCOM接入最右侧交流电网的接入点电压)电压等级包括但不限于400伏、10千伏、35千伏、66千伏等，可满足低压及高压接入需要。
具体的，所述控制方法包括以下S1-5：
S1，功率控制模块生成频率偏差dω，然后对频率偏差dω积分后叠加锁相环输出的角度信号θref0生成相角控制信号θref；
进一步优选地，相角控制信号θref为：θref＝θref0+dθref＝θref0+∫dω
其中，∫dω指dω对时间的积分；
dθref指相角的偏差值，其通过角频率偏差dω的积分生成，叠加锁相环的相位即为最终的相角控制信号θref。
具体实施时，生成频率偏差信号dω的方式不唯一，可以通过有功测量值与参考值的偏差经积分环节生成，也可以结合网侧***频率偏差经PI控制生成。
图2中描述的是最通用的方式，即dω可根据有功功率测量值Pmea、***角频率测量值ωmea和频率测量值Fmea、直流侧电压Cdc等物理量经PI控制生成的有功功率参考值pref共同生成的方式。
下面给出一种dω的计算公式，但需要注意的是类似使用有功功率测量值Pmea、***角频率测量值ωmea和频率测量值Fmea、直流侧电压Cdc等物理量形成dω的其他实施例，均应在本专利的保护范围内：
其中，dω为频率偏差；
Pmea、Fmea分别为有功测量值、频率测量值；
Pref、Fref分别为有功参考值、频率参考值；
Kp、Kf、Kc分别为有功、频率、直流侧电压项的比例系数；
Tp、Tf、Tc分别为有功、频率、直流侧电压项的积分时间常数；
Cdc、Cset分别为直流侧电压和直流侧电压设定值。
S2，电压控制模块根据电压偏差和无功功率偏差生成内电势幅值信号Eref；
进一步优选地，电压控制模块生成内电势幅值信号Eref的方式为：
对电压偏差进行PI控制后叠加电压参考值，然后结合Q-V下垂控制，减去通过无功偏差量乘以下垂控制增益KQ的值。
所述内电势幅值信号Eref的计算公式如下：
其中，Uset和Qset分别为电压、无功功率的参考值；
Umea和Qmea分别为电压、无功功率的测量值；
K为PI控制中比例环节增益；
T为PI控制中积分环节的时间常数；
KO为Q-V下垂控制增益。
S3，限流阻抗模块根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数设置限流阻抗Zlimit，以用于动态限流，虚拟阻抗模块生成自适应虚拟阻抗Zvir，用于解决多机并联稳定性问题，避免***振荡；
进一步优选地，虚拟阻抗Zvir需根据构网型STATCOM接入电网参数进行整定，具体可由工作人员根据需求自主整定，以实现与其他电压源设备(构网型设备或者同步机等)的多机并联，确保与其余电压源设备间的有功无功响应分配关系；
所述构网型STATCOM输出电流测量值可选取单相电流、三相电流、正序、负序电流或以上任意组合形式。
进一步优选地，设计限流环节，若构网型STATCOM输出电流测量值超过设定的最大允许电流过载倍数，投入限流阻抗Zlimit；
限流阻抗Zlimit设置方式为：
其中，rvir和xvir分别为虚拟电阻和虚拟电抗；
Kr_limit和Kx_limit分别为虚拟电阻和虚拟电抗的比例系数；
Imea和Imax分别为构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数。
S4，根据投入的阻抗计算虚拟阻抗在d轴、q轴上的压降，结合内电势幅值信号Eref，实时调节dq坐标系下d轴、q轴上构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合相角控制信号θref，将所述电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号；
进一步优选地，限流阻抗Zlimit仅在故障期间需要限制短路电流时动态投入使用，而虚拟阻抗可在正常运行时保持投入使用。
以内电势幅值信号Eref为d轴电压参考值，以0为q轴电压参考值，实时调节d轴、q轴上的设备(构网型STATCOM)电压输出值Ud、Uq，其计算公式为：
其中，Uvir_d和Uvir_q分别为虚拟阻抗在d轴、q轴上的压降。
Uvir_d＝Rvir*Id-Xvir*Iq
Uvir_q＝Rvir*Iq+Xvir*Id
其中，Rvir、Xvir为阻抗的实部和虚部，Zvir＝Rvir+jXvir；
Id、Iq为dq坐标系下d轴q轴的电流分量。
进一步通过如下变换将电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号：
UA、UB、UC为ABC三相的正弦调制信号；
U0为电压的0轴分量，U0＝1/3(UA+UB+UC)。
本发明中的d轴q轴并没有实际的物理含义，只是等效变换的结果，具体是应用dq变换(park变换)将旋转的ABC三相正弦波变换至正交的两相dq坐标系的结果，用来解耦和降低控制复杂度，之后可以通过park反变换还原为三相正弦波。
S5，将ABC三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动功率元件输出，实现构网型STATCOM的无功响应功能。
进一步优选地，所述功率元件包括IGBT和IGET等电力电子开关器件，本发明实施例中指图1的逆变器。
本发明的实施例2提供了一种构网型STATCOM的控制***，所述***包括以下单元：
相角控制信号生成单元，用于功率控制模块生成频率偏差dω，对频率偏差dω积分后叠加锁相环输出的角度信号θref0生成相角控制信号θref；
内电势幅值信号生成单元，用于电压控制模块根据电压偏差和无功功率偏差生成内电势幅值信号Eref；
阻抗生成模块，用于限流阻抗模块根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数设置限流阻抗Zlimit，虚拟阻抗模块生成自适应虚拟阻抗Zvir；
正弦调制信号生成单元，用于根据投入的阻抗计算虚拟阻抗在d轴、q轴上的压降，结合内电势幅值信号Eref，实时调节dq坐标系下d轴、q轴上构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合相角控制信号θref，将所述电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号；
无功响应单元，用于将ABC三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动构网型STATCOM的逆变器，实现构网型STATCOM的无功响应功能。
本发明的实施例3提供了一种终端，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行上所述方法的步骤。
本发明的实施例4提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述控制方法的步骤。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
常规STATCOM的电流源特性导致其存在无法避免的测量和计算延时，难以满足直流换相失败等电力电子装置故障下的电网紧急无功支撑，而当前构网技术仅被用于与储能、风电、光伏等设备，本发明创新性的将构网技术与常规STATCOM拓扑相结合，使其对外呈现电压源特性，充分利用暂态期间的无功无延时响应能力，使得STATCOM具备了与调相机类似的暂态无功性能，同时具备明显的低成本、低损耗优势。创新点首先在于构网技术与STATCOM结合本身，改变了普遍认为的STATCOM无法适应电力电子装置引发的电网故障的观点，其次在于构网控制的实现细节，包括相角参考值、内电势参考值、虚拟阻抗、限流阻抗等的实现方式等。
1、根据本发明控制方法，通过控制内电势幅值Eref、相角θref稳定，在主网侧发生故障后，由于构网STATCOM接入PCC点电压瞬时变化，电压差变化后，构网STATCOM可瞬时输出有功、无功，从而实现构网型STATCOM具备电压源特性、能够瞬时响应***无功缺额；
且可实现无功支撑场景下的低成本构网，相较于调相机方案，具有明显的成本优势，具体为：STATCOM仅为无功补偿设备，通常情况仅提供无功，低成本一是体现在相对于暂态无功补偿普遍采用的调相机方案，构网STATCOM具有一次设备造价低、静止设备运维费用低、整体损耗低的优势，二是相对于构网控制常用的构网储能方案，虽然无法提供有功的瞬时响应，但由于未采用储能电池，整体造价低于构网储能；
2、本发明可通过构造df/dt的虚拟转动惯量来实现转动惯量特性；在故障期间可对外输出短路电流以维持内电势幅值在较高水平，且此短路电流大小取决于设备过载倍数，可通过Imax来限幅，实现短路容量支撑特性；从而保留了构网型STATCOM的无功支撑、转动惯量、短路容量等特性，获得了更好的经济性与适应性；
3、过载能力决定了构网STATCOM在暂态期间可以输出的最大暂态电流，过载能力越强，在大的暂态故障下维持端电压的能力就越强，故障后响应特性等可通过构网控制逻辑中的各控制参数来调整，以实现超调更小、振荡衰减更快的控制效果，本发明构网无功支撑瞬时响应，过载能力、转动惯量、故障后响应特性灵活可调，可根据不同的应用场景合理配置控制参数。
本公开可以是***、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本公开的各个方面的计算机可读程序指令。
计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其它自由传播的电磁波、通过波导或其它传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。
这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
用于执行本公开操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开的各个方面。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其它设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的多个实施例的***、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1.一种构网型STATCOM的控制方法，所述构网型STATCOM包括直流侧电源、逆变器模块、LC滤波模块；其中，直流侧电源提供稳定能量源；逆变器模块根据PWM模块输出的ABC三相的正弦调制信号将直流逆变为符合构网控制需求的交流波，经LC滤波模块后直接接入交流电网；交流电网接入点为所述控制方法提供所需测量值，包括有功功率测量值 、频率测量值/>、电压、无功功率的测量值/>和/>、构网型STATCOM输出电流测量值，其特征在于：所述方法包括：
S1，生成频率偏差，对频率偏差/>积分后叠加锁相环输出的角度信号/>生成相角控制信号/>；
相角控制信号，其中，/>指/>对时间的积分；/>指相角的偏差值；
S2，根据电压偏差和无功功率偏差生成内电势幅值信号；
生成内电势幅值信号的方式为：
对电压偏差进行PI控制后叠加电压参考值，然后减去结合Q-V下垂控制，通过无功偏差量乘以下垂控制增益的值；
所述内电势幅值信号的计算公式如下：
其中，和/>分别为电压、无功功率的参考值；/>和/>分别为电压、无功功率的测量值；/>为PI控制中比例环节增益；/>为PI控制中积分环节的时间常数；/>为Q-V下垂控制增益；
S3，根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数设置限流阻抗，生成自适应虚拟阻抗/>；限流阻抗/>设置方式为：
其中，和/>分别为虚拟电阻和虚拟电抗；/>和/>分别为虚拟电阻和虚拟电抗的比例系数；/>和/>分别为构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数；
限流阻抗在故障期间需要限制短路电流时动态投入使用，虚拟阻抗在正常运行时投入使用；
S4，根据投入的阻抗计算虚拟阻抗压降，结合，实时调节构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合/>，将电压输出值经反变换为三相的正弦调制信号：
根据投入的阻抗计算虚拟阻抗在轴、/>轴上的压降，结合内电势幅值信号/>，实时调节dq坐标系下/>轴、/>轴上构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合相角控制信号，将所述电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号，具体的：
以内电势幅值信号为/>轴电压参考值，以0为/>轴电压参考值，实时调节/>轴、/>轴上的构网型STATCOM电压输出值/>、/>，其计算公式为：
其中，和/>分别为虚拟阻抗在/>轴、/>轴上的压降；
其中，、/>为阻抗的实部和虚部；/>、/>为dq坐标系下d轴q轴的电流分量；
通过如下变换将电压输出值经Clark和Park反变换为ABC三相的正弦调制信号：
其中，、/>、/>为ABC三相的正弦调制信号；/>为电压的0轴分量；
S5，将三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动构网型STATCOM的逆变器。
2.根据权利要求1所述的一种构网型STATCOM的控制方法，其特征在于：
所述构网型STATCOM输出电流测量值可选取单相电流、三相电流、正序、负序电流或以上任意组合形式。
3.一种构网型STATCOM的控制***，利用权利要求1或2所述方法，其特征在于：所述控制***包括：
相角控制信号生成单元，用于生成频率偏差，对频率偏差/>积分后叠加锁相环输出的角度信号/>生成相角控制信号/>；
内电势幅值信号生成单元，用于根据电压偏差和无功功率偏差生成内电势幅值信号；
阻抗生成模块，用于根据构网型STATCOM输出电流测量值和最大允许过载倍数设置限流阻抗，生成自适应虚拟阻抗/>；
正弦调制信号生成单元，用于根据投入的阻抗计算虚拟阻抗压降，结合，实时调节构网型STATCOM待调制电压输出值，并结合/>，将电压输出值经反变换为三相的正弦调制信号；
无功响应单元，用于将三相的正弦调制信号输入到PWM模块以驱动构网型STATCOM的逆变器。
4.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：
所述存储介质用于存储指令；
所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1或2所述方法的步骤。
5.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1或2所述方法的步骤。
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