电压电流双闭环控制的SVG的设计和仿真
目前许多专家从事对SVG的研究，并提出了诸如电流直接控制，电流间接控制，神经网络控制，鲁棒控制等不同类型的控制方法，并对SVG控制器设计进行了尝试，结果表明电流直接控制不适合大容量系统，电流间接控制精度不够，神经网络控制的实时性能差，鲁棒控制中的权系数选择很困难。在实际应用中以各种PI控制居多，如何设计一个经济实用的SVG控制系统就显得尤为重要。
根据对SVG的工作原理的阐述，无功电流检测的研究以及传统控制策略的分析，在本章提出了新型电流电压双闭环控制的SVG系统，通过对其进行简单的研究和设计，最后利用MATLAB/SIMULINK/PSB进行仿真的实现，并与传统电流间接控制方法的仿真结果做了详细的对比分析，充分说明新控制算法的优越性。
一、系统的总体结构
为了达到实现简单有效的控制目的，本文提出了电流电压双闭环控制系统，，内环采用瞬时无功电流的PI反馈控制，外环采用对系统动态电压的智能遗传PI反馈控制。电流内环对输出无功
电流进行PI控制，使之逼近给定信号，以便提高系统的动态性能；电压外环的误差信号通过遗传PI调节控制作为电流内环的给定，从而起到稳压目的，使系统具备优良的稳态性能与准确性。
二、系统的仿真与分析
本章在主电路中，三相电网也是由MATLAB/SIMULINK/PSB中的电压源来实现的其电压为500KV，频率为50Hz。负载为两组可切换的100KW，50Kvar的可变负载，线路长度Line1=170 Km ，Line2=100Km。SVG的输出电压为500KV，容量为100MVA。进行标幺计算的基准值为 ， 。
本章用双闭环控制的方式与传统电流间接控制方式相对比的方法，通过其产生无功电流、产生无功功率以及直流侧电压的波形，直观的来观察分析所提出理论的可靠性与优越性，分别对SVG系统自动跟踪补偿电网中的感性无功功率负载以及容性与感性无功负载交替出现的情况进行了仿真实现。
在电网中注有70Mvar感性无功，SVG自动检测运行，从电网吸收感性无功，产生电流超前电压的容性无功功率，补偿电网所需无功功率。svg的类型有几种
通过与传统电流间接控制的SVG工作仿真波形的对比，如图4（a）的双闭环控制约在0.05s进入稳定状态，能够更加快速的实施跟踪补偿，且完全符合理论分析，而传统电流间接控制方式则大约在0.07s进入稳定状态。
通过对两种控制在发出无功功率的波形对比可以明显看出虽然传统电流间接控制也能达到控制要求，但是控制系统稳定时间为0.16s且有二次震荡，而本文设计的双闭环控制稳定时间只需要0.95s，其他如峰值时间：双闭环控制需要0.065s，电流间接控制需要0.082s；超调量： 双闭环控制为4.3%，电流间接控制为7.1%。
SVG直流侧电压的稳定直接影响到SVG本身的工作性能。从仿真结果看，两者都适合大容量的补偿需要，工作过程稳定。
接下来对电网无功负载的突变情况做出仿真分析。在0.1s时，原先电网中的55Mvar的容性负载突变为55Mvar的感性负载，0.2s无功负载消失，分析两种控制方式下SVG的动态跟踪补偿性能。
可以看出SVG在0s～0.1s产生电流滞后电压的感性无功电流，而0.1s～0.2s产生电流超前电
压的容性无功电流，0.2s～0.3s不产生电流。两种控制方法均能按照原理分析产生无功电流补偿电网，双闭环控制器的SVG对突变的调节能力更强。
在电网波动时，SVG发出无功功率的波形图，可以看到SVG能够在0s～0.1s产生感性无功，在0.1s电网波动时快速调整从而产生容性无功，当0.2s电网无功消失时候停止工作的整个过程，双闭环控制下的SVG在这个过程中更加趋于快速平稳。
SVG能够准确的跟踪补偿电网的无功功率，并且能应付电网中较大的波动。双闭环控制器的SVG在0.1s的大波动时，从产生感性无功到容性无功的时间大约为0.08S，并在0.2s电网无功消失时，大约在0.26s停止工作，趋于稳定。而传统电流间接控制下的SVG从产生感性无功到容性无功的时间大约需要0.12s，而且在0.2s电网无功消失时，系统还没有稳定下来，导致最终停止工作的稳定时间延迟很大，0.3s还没有稳定。从分析可以看出双闭环控制下的SVG对电网的大波动补偿效果更好。
当在电网中发生大的波动时候SVG直流侧电压的大小波形图。从图9可以明显的看出采用双闭环控制的SVG其稳定性在电网出现快速较大波动时候明显优于传统电流间接控制的SVG系统。
三、结论
本文提出了新型电压电流双闭环的总体结构，运用仿真工具MATLAB/SIMULINK对SVG物理模型进行了动态仿真分析，验证了SVG对电网无功的补偿作用，在于传统电流间接控制方式的对比中，显示了双闭环控制器的SVG对系统无功的跟踪补偿效果更优。所有仿真均表明本文所设计的控制策略有效可行，能达到了良好的动态无功补偿的目的，具有对实际工程的指导意义。
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