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在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，存在著大量的不平衡負(fù)荷和非線性負(fù)荷，用電負(fù)荷特征十分復(fù)雜。近年來(lái)，對(duì)低壓配電網(wǎng)絡(luò)電能質(zhì)量治理已成為重點(diǎn)工作，各種配電電能質(zhì)量治理裝置均被引入。

靜止無(wú)功補(bǔ)償發(fā)生器（static var generator, SVG）是常用的低壓配網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，其響應(yīng)速度快，無(wú)功補(bǔ)償效果明顯，在配網(wǎng)中應(yīng)用十分廣泛。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，SVG和其他電力電子設(shè)備一樣，在向小型化、高頻化、模塊化和高功率密度的方向發(fā)展。三電平技術(shù)是目前高頻化、模塊化低壓SVG的主流技術(shù)之一，具有系統(tǒng)容量與耐壓水平高、諧波少等優(yōu)點(diǎn)，因此，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)電力電子裝置中。

傳統(tǒng)SVG控制技術(shù)在三相負(fù)荷平衡時(shí)的補(bǔ)償效果較好，但是在負(fù)荷不平衡時(shí)，很難達(dá)到理想的效果。

• 有學(xué)者通過(guò)對(duì)SVG各相輸出電壓與電網(wǎng)電壓的相角差進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)控制各相輸出電流，從而可以有效地對(duì)三相負(fù)載不平衡的系統(tǒng)進(jìn)行平衡補(bǔ)償，且仿真驗(yàn)證了其理論的正確性。
• 有學(xué)者提出一種新的正、負(fù)序補(bǔ)償電流疊加補(bǔ)償控制方法，正序?qū)崿F(xiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償和保持SVG直流側(cè)電壓穩(wěn)定，負(fù)序?qū)崿F(xiàn)補(bǔ)償三相不平衡產(chǎn)生的負(fù)序電流，實(shí)驗(yàn)表明該方法具有良好的不平衡補(bǔ)償效果，但是其正、負(fù)序分離方法計(jì)算量較大。
• 有學(xué)者采用dq坐標(biāo)系下結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱(chēng)的正、負(fù)序雙電流內(nèi)環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)正、負(fù)序電流的獨(dú)立調(diào)節(jié)，并在仿真中驗(yàn)證了該方法的可行性，但該方法需要對(duì)正、負(fù)序分別控制，存在控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。
• 有學(xué)者采用正、負(fù)序同步旋轉(zhuǎn)變換，分別提取基波正序、負(fù)序無(wú)功分量，并引入改進(jìn)型的快速重復(fù)控制，仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了該分析的正確性和可行性。

武漢金盤(pán)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(fù)荷下的新控制方法。該方法不依賴(lài)于正、負(fù)序分離技術(shù)，而是采用三相無(wú)功電流分別提取來(lái)實(shí)現(xiàn)不平衡負(fù)荷下的補(bǔ)償，其計(jì)算量小，控制系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單，且補(bǔ)償效果良好。

圖3 三相四線三電平SVG三相無(wú)功控制系統(tǒng)框圖

研究者以T型三電平拓?fù)錇槔?，在Matlab/Simulink中搭建三相四線系統(tǒng)的三電平仿真模型，對(duì)比傳統(tǒng)控制方法與所提方法在負(fù)荷不平衡情況下的補(bǔ)償效果。

由仿真結(jié)果可以得出結(jié)論：

①本文方法在負(fù)荷平衡的情況下具有良好的補(bǔ)償效果；②在負(fù)荷不平衡情況下的補(bǔ)償效果要優(yōu)于傳統(tǒng)控制方法，這是由于傳統(tǒng)控制方法是基于dq變換原理實(shí)現(xiàn)的，三相不能完全解耦，其不平衡的無(wú)功最終以總無(wú)功的形式由三相共同補(bǔ)償，而本文所述方法可以根據(jù)每一相實(shí)際的無(wú)功負(fù)荷，獨(dú)立地發(fā)出無(wú)功，所以在不平衡情況下的補(bǔ)償效果更佳。

以上研究成果發(fā)表在2020年第2期《電氣技術(shù)》雜志，論文標(biāo)題為“三相四線三電平靜止無(wú)功補(bǔ)償發(fā)生器在不平衡負(fù)荷下的新控制方法”，作者為趙參、顧碩、黃超、羅乃好、嚴(yán)攀。