STATCOM的间接电流控制策略 - 基于电流间接控制的STATCOM系统仿真

　　根据是否直接控制输出电流来分，STATCOM可分为电流直接控制和电流间接控制两种控制策略。间接电流控制是指对STATCOM装置中逆变器所产生的交流电压基波的相位和幅值的控制，以此来间接控制STATCOM交流侧电流。间接电流控制分为单δ控制和δ与θ配合控制。采用单δ控制时，虽然简单有效，但忽略了对θ的控制，使得直流侧电容电压稳定困难、损耗增加。在δ与θ配合控制中，δ角的控制用于无功功率控制，而对θ角进行控制可起到维持电容电压稳定的作用。因此可对无功功率控制采用逆系统非线性PI方法，对STATCOM直流侧电容电压采用传统的PI控制方法，两个控制环互相独立，互不干扰。

　　图2为δ与θ配合的逆系统PI控制框图。图中，三相瞬时电压uA,B,C和瞬时电流iA,B,C，经过α，β变换和瞬时无功功率计算得到补偿无功功率Q，并与参考补偿无功功率Qref进行比较，经过PI环节得到控制量δ，参考电压uref与直流侧电压udc进行比较，经过PI环节得到控制量θ，将控制量δ和θ作为控制参数输入STATCOM控制系统。

　　3 系统模型搭建及仿真结果分析

　　通过以上对STATCOM的原理和控制策略的分析，在此将在Matlab/Simulink环境下对其进行系统级的建模仿真。Matlab/Simulink被广泛应用于电力系统的建模和仿真中。

　　3.1 系统模型搭建

　　按照图3所示，在Matlab/Simulink中搭建基于间接电流控制的STATCOM的系统仿真模型。图中用无穷大系统电压的有效值为

　　，频率为50 Hz，额定负荷为S=9 000+j9 000。STATCOM的主电路48脉冲变流器(48 Pulses Inverter)组成。系统仿真可采取离散化处理来加快仿真速度，仿真步长设定为TS=2.5×10-5s。