针对电网中三相apf-statcom谐波、不平衡负载及无功(2)

基于电能质量复合控制思想,针对智能配电网中谐波电流、负载不平衡、功率因数较低问题,给出一种谐波、负序及无功电流复合补偿策略,并给出关键参数设计方法。相关APF-STATCOM仿真、实验验证及产品现场运行实测结果验证了复合控制思想及补偿策略正确性及可行性。---智能配电网中三相APF-STATCOM谐波、不平衡负载及无功电流复合控制策略

图2并联APF-STATCOM框图

Fig.2AnAPF-STATCOMdiagram

如图2所示，该并联APF-STATCOM采用两电平三相四桥臂电压源逆变器拓扑，其中前三桥臂实现谐波及无功补偿，第四桥臂独立用于控制中线电流。这是由于三相四线制系统中，当负载不平衡时，中线往往流过较大零序电流，其不同于三相三线制系统。因此，增加与前三桥臂解耦控制的第四桥臂提供零序电流通路。此时APF-STATCOM产生一个与负载电流iL,abc中谐波、基波负序和零序分量之和相反的补偿电流iC,abc，使得电源电流iS,abc仅提供负载电流基波正序分量，确保源输出对称三相电流并提高功率因数。

其中中线电流分离检测、锁相环、谐波电流检测、直流电压控制、电流控制及PWM调制是实现高性能APF-STATCOM的关键。锁相环、直流电压控制等与三相三线制系统相同，在此不作详细介绍。关键问题分析

1.第四桥臂中线电流分离检测及控制

考虑到不平衡的三相四线制电路中的负载电流iL,abc所包含的零序分量iN相等，均为

iN=

iL,a+iL,b+iL,c

3

(1)

如图2所示，此时中线电流采样值iN，与中线零序电流分量补偿指令iNref一并作为第四桥臂电流控制器输入，通过PI调节器得到调制信号获得第四桥臂开关信号。

同时有，

'iL,a=iL,a iN'iL,b=iL,b iN'iL,a=iL,a iN

'

(2)(3)(4)

式中，iL,abc仅含正序分量及负序分量，便于后续采用三相三线系统中ip-iq谐波电流检测算法。

2.谐波电流检测