Bộ bù đồng bộ tĩnh (STATCOM ) là cốt lõi của hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt. Bài viết này sẽ giới thiệu chế độ điều khiển của STATCOM.
Sau đây là danh sách nội dung
Chế độ kiểm soát số lượng vật lý
chiến lược kiểm soát
Theo đại lượng vật lý điều khiển, nó có thể được chia thành điều khiển dòng điện một chiều và điều khiển dòng điện gián tiếp. Công nghệ điều khiển dòng điện một chiều là sử dụng công nghệ điều khiển theo dõiPWM để điều khiển phản hồi giá trị tức thời của dạng sóng hiện tại. Nó trực tiếp ra lệnh cho sự xuất hiện của dòng điện. Nó có cấu trúc đơn giản, đáp ứng điều chỉnh dòng điện nhanh và khả năng chống nhiễu tốt. Tuy nhiên, nó chỉ phù hợp với những dịp có sức chứa vừa và nhỏ, còn có những hạn chế lớn đối với những dịp có sức chứa lớn. Điều khiển dòng điện gián tiếp là điều khiển gián tiếp dòng điện phía AC thông qua biên độ và pha cực mỏng của điện áp xoay chiều của biến tần STATCOM. Nó đơn giản và dễ nhận ra, nhưng hiệu suất năng động kém. Nó phù hợp cho STATCOM công suất cao. Để giảm sóng hài, công nghệ ghép kênh, đa cấp hoặcPWM có thể được sử dụng để cải thiện dạng sóng trong điều khiển dòng điện gián tiếp.
Tính đa dạng và cấu trúc chuỗi của thiết kế mạch chính của thiết bị STATCOM là những công nghệ phổ biến để nâng cao công suất. Nhiều cấu trúc là sử dụng một số bộ biến tần một pha hoặc ba pha để tạo ra điện áp sóng vuông có độ lệch pha vài độ và sử dụng máy biến áp để kết nối điện áp sóng vuông với các pha khác nhau nối tiếp, có thể cải thiện hiệu quả công suất và điện áp và giảm sóng hài, nhưng nó cũng sẽ mang lại nhiều vấn đề, chẳng hạn như giá cao, tăng tổn thất thiết bị và diện tích sàn. Hơn nữa, tính phi tuyến sắt từ của máy biến áp cũng gây khó khăn cho việc thiết kế. Các tụ điện DC của mỗi cầu biến tần của chuỗi STATCOM độc lập với nhau và xảy ra vấn đề mất cân bằng điện áp tụ. Nguyên nhân chính gây ra sự mất cân bằng điện áp của tụ điện là sự chênh lệch giữa tổn thất lai, tổn thất song song và độ trễ xung đầu vào. Cân bằng điện áp tụ điện có thể được thực hiện bằng cách điều chỉnh độ lệch pha giữa cầu biến tần và hệ thống cũng như tỷ số điều chế của từng cầu biến tần.
Về mặt chiến lược điều khiển, nó có thể được chia thành điều khiển vòng hở, điều khiển vòng kín và điều khiển kết hợp cả hai. Nói chung, đó là vòng lặp điện áp và vòng lặp dòng điện về mặt điều khiển. Trong tài liệu trong nước đã đề cập rằng điều khiển STATCOM là điều khiển vòng lặp kép điện áp và dòng điện dựa trên SVPWM. Dòng điện phản kháng trong dòng tải được phát hiện bởi vòng khóa pha (PLL) và bộ lọc thông thấp (LPF), đồng thời việc điều khiển tách dòng phản kháng STATCOM và dòng điện tác dụng trong mặt phẳng DQ được thực hiện thông qua phép biến đổi dq. Đồng thời, đầu ra của bộ điều khiển vòng ngoài điện áp DC được ghép với vòng điều khiển dòng điện hoạt động để thực hiện điều khiển ổn định điện áp DC.
Dưới góc độ công nghệ điều khiển, có phương pháp điều khiển PI, phương pháp điều khiển nghịch đảo PI, điều khiển thích ứng mạnh mẽ, thích ứng mạng nơ-ron đệ quy, cấu trúc biến chế độ trượt và phương pháp điều khiển mờ. Trong số đó, phương pháp điều khiển thích ứng bền vững gây khó khăn cho việc lựa chọn hệ số điều khiển mờ; Phương pháp thích ứng mạng nơron không phụ thuộc vào việc thiết lập mô hình hệ thống nhưng hiệu suất thời gian thực của nó không tốt; Tuyến tính hóa cấu trúc biến dạng trượt là khó khăn. Trong ứng dụng thực tế, điều khiển PI truyền thống vẫn chiếm đa số. Một tài liệu khác đề xuất phương pháp điều khiển thụ động (PBC), thiết lập mô hình hệ thống Euler Lagrange của STATCOM và giới thiệu phương pháp quy mô thay đổi của lập trình phi tuyến để tối ưu hóa.
Để đạt được hiệu quả bù tốt hơn, thiết bị bù công suất phản kháng truyền thống có thể được vận hành và điều khiển cùng với STATCOM, để tránh các vấn đề về thiết bị chuyển mạch do tăng dòng bù, tăng tổn thất chuyển mạch và giảm hiệu suất để có được dạng sóng dòng điện đầu ra lý tưởng. Bộ bù var đồng bộ tĩnh lai (hSTATCOM) dựa trên điều khiển Deadbeat, nghĩa là độ rộng xung của chu kỳ chuyển mạch tiếp theo được tính theo phương trình trạng thái của nó và giá trị dự kiến của dòng điện phản kháng đầu ra. Sử dụng phương pháp kết hợp bù chủ động và thụ động, TSC được sử dụng làm phương tiện bù chính ở phần thụ động, không tạo ra sóng hài và tổn thất thấp; Bù chủ động được sử dụng để thực hiện việc điều chỉnh liên tục dòng bù và công suất phản kháng có thể được điều chỉnh liên tục theo cả hai hướng. Một thiết bị lai mới bao gồm SVC và STATCOM và sơ đồ vận hành chung dựa trên dự đoán mờ đã được đề xuất trong tài liệu trong nước, nghĩa là sử dụng STATCOM công suất nhỏ để triệt tiêu nhấp nháy và SVC công suất lớn để bù công suất phản kháng, tránh sự phức tạp của thuật toán khi STATCOM áp dụng điều khiển bất đối xứng. Chế độ vận hành điều khiển chung có thuật toán đơn giản và mục đích điều khiển rõ ràng, tuy nhiên cấu trúc của nó có thể phức tạp nên sẽ được phát triển trong các lĩnh vực cụ thể.
Zhuhai Sinopak Electric Ltd. cung cấp STATCOM chất lượng cao. Nếu bạn quan tâm đến sản phẩm của chúng tôi, vui lòng liên hệ với chúng tôi:Daniel. wu@sinopakelectric.com.
Bạn có thể ghé thăm chúng tôi tại https://www.powerqualitystatcom.com/
