设计研发
2021.08
静止无功发生器的研究与设计
黎凯博，廉志强
(黑龙江科技大学，黑龙江哈尔滨，150027 )
摘要：随着电网的规模越来越大，使电网的电能质量和稳定性都受到了严重影响。所以对电网谐波的治理和无功的补 偿变得越来越重要。所以静止无功发生器(SVG )逐渐成为无功补偿领域研究的热点。本文以级联式SVG 作为研究对象, 根据原理搭建模型结合无功电流检测设计方法，直流侧电压控制策略，电流解耦控制，来设计出一套完整的SVG 系统, 最后，通过MATLAB/SIMULINK 仿真平台建模验证。
关键词：静止无功发生器；控制策略；无功补偿；MATLAB/SIMULINK
Research and design of static reactive power generator
Li Kaibo, Lian Zhiqiang
(Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin Heilongjiang, 150027)
Abstract ； With the increasing scale of power network, the power quality and stability of power network are seriously affected. So it is more and more importaut to control the harmonics and compensate the reactive power. Therefore, static reactive power generator (SVG) has gradually become a research hotspot in the field of reactive power compensation. This paper takes cascading SVG as the research object, builds a model according to the principle, combines reactive current detection and design method, DC side voltage control strategy, and current decoupling control to design a complete SET of SVG system. Finally, it is verified through the MODELING of MATLAB/SIMULINK simulation platform.
Keywords ； Static reactive power generator ; The control strategy; Reactive power compensation; MATLAB/SIMULINK
0引言
光伏发电，风力发电，所带来的非线性负载逐渐变多，对 电网的稳定运行造成了影响，无功补偿问题变的愈发严峻叭
因此需要釆取恰当措施对电网进行无功补偿，提高电能质量
水平眩現所以对级联H 桥SVG 电容电压波动分析与研究有
很大的意义。所以我们需要着重研究这个领域。
1级联H 桥SVG 的工作原理
H 桥SVG 的每个阶段都是相同结构的H 桥SVG 模块的级
联。H 桥SVG 的模块为单相全桥结构，直流侧的电容为器件
提供电压支撑。交流电压可以通过调制在输出端产生，并通
过滤波电感和电网相连接。级联H 桥SVG 的三相结构相同，工
作原理也相同，所以我们在此选择其中的一个相来分析。系
统的单相等效电路如图1所示。等效电路的电压电流矢量如 图2所示。
reactive to2 SVG 电流检测设计
本文釆用i d -i q 电流检测方法。这种方法检测优越，计算
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(a)电流超前电网电压
I
(b)电流落后电网电压
图2忽略有功损耗的电压电流矢量图
图3 i d -i q a 测法原理框图
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申耳测说
ELECTRONIC
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设计研发
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输皿充功电破值-J -
a)无功电流给定值Iq*和实际输出值lq b)尤功电流补偿供来
图5无功电流给定值Iq*和实际输出值Iq
量不大，而且不受干扰。原理如图3所示。3级联H 桥SVG 的直流侧电压平衡控制策略
我们对直流侧电压总体控制的实现方法是通过检测每
个H 桥模块的直流侧电压，我们先对其求取平均值，然后与我
们之前设定的电压相比较，然后我们将这个测量出来的信号
经过PI 调节器加以控制，从而达到控制SVG 从电网吸收的 有功功率。直流侧电压总体控制框图如图4所示。
4仿真分析
在仿真中为了分析所设计模型的动态性能和应对负载
突变的能力，分别在0. Is 时和0. 2s 时进行了切载操作,0. Is
时切入一个P=50kW, Q=25kW 的负载，相当于负载加倍；0. 2s
时将其切除实现负载减半操作。
为了观测静止无功发生器的补偿效果，检测的负载无功
电流Iq*和静止无功发生器输出无功电流Iq 如图5所示。
由图5可以看出静止无功发生器输出无功电流Iq 能很
好的跟踪负载无功电流Iq*，不论在负载切入或者切出都始
终和Iq*重合，两者的差值几乎为零，只是在0. 2s 切出负载
的时候有稍微的跳变，但是能在极快的时间恢复。也反应出 所设计的静止无功发生器良好快速的补偿效果。
5结论
通过对SVG 仿真建模以及仿真分析，可以看到，可以看出 本次设计的三相静止无功发生器具有良好的控制补偿效果,
能快速补偿负载无功，动态响应快、补偿效果好。对实际应用
有很好的研究意义。
参考文献
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2018,56(5).
(上接第25页)
对电池组施加近似混合动力脉冲能力特性(Hybrid
Pulse Power Characteristic, HPPC)放电试验工步，显示界 面入图5所示。
图5测试结果
其中红线为电池单体1的运行电压曲线，黄线为电池单 体1的运行电流曲线，可见，本文设计的BMS 能够精准追踪电
池组的状态信息，验证了上述电池管理系统设计的有效性。
3总结与展望
电池管理系统的设计是电池储能技术发展过程中的重
要技术环节。本文设计了一种基于BQ76PL455A 主从式高精度 电压检测电路的电池管理系统硬件结构，并搭建硬件装置验 证了设计方案的有效性。
参考文献
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22-23.
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