一种静止同步串联补偿器的自励启动系统及方法与流程

技术特征：

1.一种静止同步串联补偿器的自励启动系统，其特征在于，所述系统包括：外接交流系统、第一断路器、交流侧开关、变压器、旁路晶闸管、第二断路器、滤波器、串联换流器和控制器；

所述第一断路器安装于所述外接交流系统的交流母线上，所述变压器的一边绕组经交流侧开关并联于所述第一断路器两侧，所述变压器的另一边绕组并联于所述旁路晶闸管两侧，所述旁路晶闸管并联于所述第二断路器两侧，所述第二断路器与所述滤波器连接，所述滤波器与所述串联换流器连接，所述串联换流器与所述控制器连接。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述串联换流器由N个H桥模块组成，其中，所述N个H桥模块依次串联。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：一级直流稳压模块、二级直流稳压模块、运行模式确定模块、第一加法器、PLL、RMS、乘法器、除法器、限幅器和PWM；

所述一级直流稳压模块、运行模式确定模块和PLL的输出分别与所述第一加法器的输入端连接；

所述RMS、乘法器、除法器、二级直流稳压模块、限幅器和PWM依次串联；

所述第一加法器的输出端与所述二级直流稳压模块的输入端连接；

其中，所述乘法器的输入信号为所述RMS的输出信号和参考阻抗X_ref，所述PLL和RMS的输入信号为外接系统的交流母线的电流，所述一级直流稳压模块的输入信号为N*U_cref和∑U_ci，N为所述串联换流器中H桥模块总数，U_cref为所述串联换流器中H桥模块电容电压参考值，U_ci为所述串联换流器中H桥模块电容电压实际值。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述一级直流稳压模块包括：第二加法器、解锁控制器、第一PI控制器、第二PI控制器和第三加法器；

所述第二加法器、解锁控制器、第一PI控制器和第三加法器依次连接，所述解锁控制器的另一输出支路依次连接第二PI控制器和第三加法器；

其中，所述解锁控制器，用于对所述串联换流器中H桥模块进行解锁操作，所述第二加法器的输入信号为+N*U_cref和-∑U_ci，N为所述串联换流器中H桥模块总数，U_cref为所述串联换流器中H桥模块电容电压参考值，U_ci为所述串联换流器中H桥模块电容电压实际值。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，根据所述一级直流稳压模块的输入信号按下式确定所述一级直流稳压模块的输出信号：

$\mathrm{\β}=k_p({\mathrm{NU}}_{cref}-\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{U}_{ci})+k_i\∫({\mathrm{NU}}_{cref}-\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{U}_{ci})dt$

上式中，β为SSSC启动或运行过程的稳压角，k_p为第二PI控制器的控制环参数，k_i为第一PI控制器的控制环参数，N为所述串联换流器中H桥模块总数，U_cref为所述串联换流器中H桥模块电容电压参考值，U_ci为所述串联换流器中H桥模块电容电压实际值。

6.如权利要求3所述的系统，其特征在于，根据所述二级直流稳压模块的输入信号按下式确定所述二级直流稳压模块的输出信号：

$\left\{\begin{array}{c}{m}_i==m\sqrt{1+{\left(\frac{U_{ci}-U_{cref}}{U_{ci}}\right)}^2}\\ {\mathrm{\α}}_i=\mathrm{\α}+\arctan \frac{U_{ci}-U_{cref}}{U_{cref}}\end{array}\right.$

上式中，m_i为所述串联换流器中第i个H桥模块的调制比，α_i为所述串联换流器中第i个H桥模块的触发角，m为所述串联换流器的调制比，α为所述串联换流器的触发角，U_cref为所述串联换流器中H桥模块电容电压参考值，U_ci为所述串联换流器中H桥模块电容电压实际值。

7.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述运行模式确定模块，用于若SSSC对外接交流系统为容性，则输出+π/2，若SSSC对外接交流系统为感性，则输出-π/2。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的静止同步串联补偿器的自励启动方法，其特征在于，所述方法包括：

在确定出外接系统满足SSSC的投入条件时，闭合SSSC出口断路器，切断交流线路断路器，SSSC逐次投入；

若串联换流器中H桥模块电容电压稳定于第一阈值，则解锁换流器，进入零电压状态，控制每个H桥模块上、下桥臂为同通或同断状态；

投入两级直流电压，控制SSSC输出小于第二阈值的阻抗，并控制H桥模块运行于整流模式，逐个投入H桥模块。