基于空间矢量调制的静止无功发生器在不平衡系统补偿中的应用研究

静止无功发生器（ASVG）是柔性交流输电系统中的一种重要的控制器，在国内外电力系统中均已有应用实例。在迄今为止的应用和研究中，侧重于考虑静止无功发生器补偿系统的无功功率或阻尼系统振荡的功能。本文提出静止无功发生器还具有抑制谐波和滤除负序、零序电流的能力，从而可以用于对三相四线制不平衡系统同时进行无功补偿和有害电流滤除。本文研究推导了三维电压空间矢量调制（3D SVPWM）算法，以其作为静止无功发生器的控制方法，进行了仿真研究。本文的主要工作和结论如下： 通过对现有ASVG主电路结构的对比分析，针对不平衡电力系统的补偿要求，提出以四桥臂变流器作为ASVG的主电路。本文建立了四桥臂ASVG的动态模型，以此作为参考电流转化为参考电压的依据；讨论了模型主要参数的选取原则；确定了以ip-iq法作为参考电流的检测方法。 由于电压空间矢量调制（SVPWM）具有动态响应速度快、直流侧电压利用率高以及便于数字化控制等优点，故以此作为ASVG的控制方法。本文推导了适用于四桥臂变流器的三维空间矢量调制算法。 利用Saber仿真软件的MAST语言，编制了ASVG的检测模块和3D SVPWM 控制模块，并对一个不平衡超高压（500kv）输电系统进行了仿真研究。仿真结果证明基于空间矢量调制的ASVG既能够补偿不平衡系统的无功功率，同时又能够有效地滤除系统中的谐波、负序和零序等有害电流。 本文还对一种极端的不平衡情况，即两相运行，进行了仿真研究，此时系统中的有害电流能够被ASVG滤除。这表明本文所提出的ASVG方案可以用以实现超高压输电线的非全相运行。