本發明公開了一種最大無功功率補償跟蹤系統，其中，電網電流檢測器的輸入端與電網連接，輸出端分別連接負荷電流計算器和第二無功電流檢測器；輸出電流檢測器的輸入端與輸出電流控制器相連，輸出端分別連接負荷電流計算器和輸出電流控制器；第一無功電流檢測器的輸入端連接負荷電流計算器，輸出端連接輸出電流指令合成器；閉環控制器的輸入端連接第二無功電流檢測器，輸出端連接輸出電流指令合成器；輸出電流控制器的輸入端連接輸出電流指令合成器和輸出電流檢測器，輸出端經過輸出電流檢測器連接至電網。通過本發明的技術方案，能夠減少延時，將穩態補償效果控制最優，實現了電網側無功電流動態響應快、穩態精度高的閉環控制。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種最大無功功率補償跟蹤系統。

背景技術

隨著現代工業技術的發展，用電設備的飛速電力電子化，配電系統中的無功功率特性發生了巨大變化，無功功率的從之前的穩定、緩慢、單感性變得更加具有沖擊性、快速性以及容性和感性都有可能大量存。

如圖1至圖3所示，現有的靜止無功發生器(SVG，Static Var Generator)通常使用開環或閉環的補償方式，對電網的無功功率進行跟蹤補償，單現有的采用開環方式總會給電網的補償帶來一定的誤差，無法做到最優的無功電流補償，而現有的閉環方式，由于控制器算法的限制，雖然保證了穩態精度，但是犧牲了補償的快速性，無法實現和開環方式一樣的低延時跟蹤響應。

發明內容

針對上述問題中的至少之一，本發明提供了一種最大無功功率補償跟蹤系統，通過同時計算電網側和負荷側的無功電流大小，將網側無功電流進行閉環控制后直接與負荷側無功電流疊加，相當于同時利用了閉環和開環的控制方式，通過計算得到的負荷無功電流進行前置指令補償，其實時響應速度和開環完全相同，能夠最大限度的減少除無功檢測算法以外帶來的延時，利用計算得到的電網無功電流進行閉環的控制，能夠將穩態補償效果控制最優，能夠充分發揮SVG無級輸出的補償特性，將最終的電網無功電流控制在目標值，從而實現了電網側無功電流動態響應快、穩態精度高的閉環控制。

為實現上述目的，本發明提供了一種最大無功功率補償跟蹤系統，包括：用于探測電網側電流瞬時值的電網電流檢測器；用于獲取輸出電流控制器輸出電流的輸出電流檢測器；用于通過電網電流和輸出電流瞬時值計算負荷電流的負荷電流計算器；用于計算負荷產生無功大小的第一無功電流檢測器；用于計算電網無功電流的第二無功電流檢測器；用于將兩個無功電流檢測器的無功電流指令進行合成的輸出電流指令合成器、閉環控制器和所述輸出電流控制器；所述電網電流檢測器的輸入端與電網連接，輸出端分別連接所述負荷電流計算器和所述第二無功電流檢測器；所述輸出電流檢測器的輸入端與所述輸出電流控制器相連，輸出端分別連接所述負荷電流計算器和所述輸出電流控制器；所述第一無功電流檢測器的輸入端連接所述負荷電流計算器，輸出端連接所述輸出電流指令合成器；所述閉環控制器的輸入端連接所述第二無功電流檢測器，輸出端連接所述輸出電流指令合成器；所述輸出電流控制器的輸入端連接所述輸出電流指令合成器和所述輸出電流檢測器，輸出端經過所述輸出電流檢測器連接至電網。

在上述技術方案中，優選地，所述輸出電流控制器包括SVG輸出電流控制器和逆變器。

在上述技術方案中，優選地，所述電網電流檢測器和所述輸出電流檢測器為電流互感器或霍爾電流傳感器。

在上述技術方案中，優選地，所述第一無功電流檢測器和所述第二無功電流檢測器為快速傅里葉變換器或反傅里葉變換器、瞬時無功計算器或基于時域變換的無功計算器。

在上述技術方案中，優選地，所述閉環控制器為PID控制器或重復控制器。

在上述技術方案中，優選地，所述SVG輸出電流控制器采用PID輸出電流控制方式、重復電流控制方式或滯環電流控制方式，所述逆變器為三電平模塊化SVG、兩電平SVG或SVG與電容柜組合。