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解耦与非解耦控制的静止无功发生器(SVG)原理简介及仿真验证
——艾莉斯琳娜
1.SVG概述
静止无功发生器，即SVG，是目前无功功率控制领域内的最佳方案。SVG采用可关断电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流。迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。
2.SVG原理
2.1 三相SVG原理
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图1 三相SVG控制框图
图1所示为SVG的主电路拓扑及控制算法，直流侧电容与直流电压给定值进行比较后进入PI调节器，输出的值作为有功轴的给定值，再通过dq变换将电网电压与并网电流解耦为直流量，其中的d轴代表有功轴，q轴代表无功轴，电压外环的输出值作为d轴电流内环的给定值，而需要的无功补偿量作为q轴电流内环的给定值，经极坐标转换后使其转换为三相调制波，最后进入SPWM模块产生控制开关器件的SPWM脉冲，从而使系统中的无功得到补偿，使电网侧的功率因数为1。
当系统负载为容性无功或者感性无功时，所需要的无功补偿量是不同的。
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2.2 基于非解耦控制的单相SVG原理
2.1中所述三相SVG的控制原理是基于三相解耦控制的，这种控制方法可有效实现有功与无功的调节，不会影响网侧电流的输出。本节介绍单相SVG的控制原理，该控制方法如图2所示。
svg交互是什么
图2 非解耦的单相SVG控制方法
直流侧由恒压源提供（例如蓄电池），由相角检测环节检测出网侧电压与网侧电流的无功功率，计算出
相角，然后将需要补偿的相角合入锁相环的输出信号，再送入电流内环进行PI调节，最终起到无功补偿的作用。这种控制方法在起到无功补偿作用的同时会影响网侧电流的大小，因为电压外环的给定不是自动检测的，而是人为给定的，
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因此电压外环的输出并非零，这将导致网测电流受到影响。
3.仿真验证
为了使大家对SVG有初步的了解，以MATLAB为仿真平台，进行三相解耦控制的SVG建模验证及单相非解耦控制的SVG建模验证。
3.1 三相解耦控制的SVG建模
三相解耦控制的SVG建模如图3，运行结果如图4所示。
图3 三相SVG模型
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图4 SVG补偿效果（0.1S时投入SVG）
3.2 单相非解耦控制的SVG建模
单相非解耦控制的SVG建模如图5所示，运行结果如图6所示。

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