补偿三相不对称负荷的SVC控制方法的研究

随着交流电弧炉、电气化铁路等不对称负荷的不断增加,电力系统三相不平衡问题日益严重。三相电压和电流的不对称不仅影响着电力系统的安全稳定运行,也降低了供电系统的电能质量。静止无功补偿器(SVC)在补偿负荷无功的同时,还具备补偿三相负荷不平衡的能力,其关键在于SVC所采取的控制策略。 本文论述了SVC补偿三相不对称负荷的基本原理,分析了基于对称分量法的不对称补偿算法,针对补偿算法中三相负荷无功功率的测量计算,提出了一种基于Hilbert数字滤波器的无功计算方案,实现了SVC控制器的全面数字化。为了降低不对称补偿对SVC容量的需求,本文还引入了限定补偿后不对称度的控制思想。在理论分析的基础上,建立了基于MATLAB/Simulink的SVC系统仿真模型,利用仿真模型验证了本文提出的基于Hilbert变换的不对称补偿算法,并分析比较了补偿电纳直接控制与增量式控制两种方案。建立了一套SVC实验系统,开发了基于80c196单片机的SVC控制器和相应的应用程序,对负荷不平衡补偿和无功功率补偿进行了实验验证,实验结果表明,本文提出的不对称补偿算法可以实现对三相负荷的不平衡和无功功率的快速动态补偿。