電流指令是指直流電流調節器的電流定值。電力系統中存在大量的不平衡、非線性負荷及一些單相大容量負荷，例如工業交流電弧爐、電氣化鐵路等。這些負荷產生的負序、無功和諧波電流造成了大量電能的損失，且日趨嚴重，威脅著電力系統的安全和經濟運行。
基本介紹
- 中文名：電流指令
- 外文名：Current instruction
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 範圍：電力系統
- 釋義：直流電流調節器的電流定值
簡介,角形鏈式電流指令獲取,零序環流計算方法,總結,
簡介
電力系統中存在大量的不平衡、非線性負荷及一些單相大容量負荷，例如工業交流電弧爐、電氣化鐵路等。這些負荷產生的負序、無功和諧波電流造成了大量電能的損失，且日趨嚴重，威脅著電力系統的安全和經濟運行。
適用於中高壓配電網且具有負序補償功能的電能質量治理方案分為兩類：
1）能量融通型變流器方案，採用具有公共直流側的變流器進行負序、無功和諧波電流的綜合補償，以鐵路功率調節器(railway power conditioner，RPC)和隔離型靜止無功發生器(static var generator，SVG)為代表，均需要隔離變壓器，影響到裝置體積、重量和造價；
2）角型無功補償方案，根據Steinmetz 原理，採用純無功支路進行無功和負序的綜合補償，以基於晶閘管的角型靜止無功補償器(static var compensator，SVC)和角型鏈式SVG為代表。角型無功補償方案中，SVC採用晶閘管串聯技術，可直接掛於中高壓配電網，但其基於相控技術，回響速度慢，會產生大量諧波電流。
鏈式SVG採用級聯型多電平拓撲，可直接掛於中高壓配電網，是一種理想的電能質量治理方案，具有以下優點：回響速度快；可進行負序、無功和諧波的綜合治理；採用級聯多電平結構，器件開關頻率低，運行損耗小，易於模組化，便於擴展。
角型無功補償方案中，常採用基於Steinmetz原理的對稱分量法通過線電流相量計算補償電納，依賴以周期均值為基礎的相量理論。相量識別及複雜的電納計算需花費較長時間，造成較大延時，一般為一個電網周期以上，實時性較差。在負荷突變時，由對稱分量法所得的補償電納至少需經過一個電網周期的延時才能得到更新，限制了其在負荷快速變化場合的套用，適應性較差。對於快速變化的負荷，可採用基於Steinmetz 原理的瞬時電流採樣法計算補償電納，補償電納的更新周期減少至1/3電網周期，但仍需經一個電網周期才能更新得到穩定的補償電納，同時也帶來了精度不高、易受干擾等問題。特別需要指出的是，Steinmetz原理僅能對負載電流的基波分量進行補償。若考慮負序、無功和諧波綜合補償，則需要將基於Steinmetz原理的電納計算方法與諧波檢測方法結合，檢測算法將變得更加複雜。
角形鏈式電流指令獲取
配電網中的非線性負載產生大量無功、負序和諧波電流，造成電力系統電能損失，威脅系統安全運行。鏈式靜止無功發生器SVG（Static Var Generator）具有模組化、易擴展的優點，在中高壓配電網電能質量治理領域具有較好的套用前景。
首先對補償器線電流與角內相電流的關係進行分析，角內零序環流可改變相電流基波分量的相角，使相電流相量與線電壓垂直。在已知線電流負序分量的前提下進行相量分析，得到零序分量的相量表達式；進而，提出基於瞬時功率理論的零序環流計算方法。針對角形補償器相電流指令信號獲取的難題，從計算相電流零序分量的角度出發，提出一種適用於角形鏈式SVG的指令信號獲取方法，可獲取無功、負序和諧波電流綜合補償所需的相電流指令信號。最後將所提指令信號獲取方法與現有的單相鏈式SVG控制策略結合，並進行了仿真驗證。
零序環流計算方法
分析了角形鏈式SVG線電流與角內相電流的關係，從功率傳輸和相量分析2個角度闡述了零序環流在負序補償時所起的作用。在已知線電流負序分量的前提下，進行了零序環流的相量求解；並提出了基於瞬時功率理論的零序環流計算方法。針對角形補償器相電流指令信號獲取的難題，從計算相電流零序分量的角度出發，提出了一種適用於角形鏈式SVG的指令信號獲取方法，可獲取無功、負序和諧波電流綜合補償所需的相電流指令信號。仿真結果表明，在負載變化時所提方法具有較快的回響速度。
總結
1）針對角型補償器相電流指令提取的難題，考慮到補償器只能提供無功功率，通過對補償電路的向量圖進行幾何分析，根據瞬時無功功率理論，推導出了變換矩陣，通過該矩陣可將坐標系下的基波負序有功分量和基波負序無功分量轉換得到角型補償器相電流指令信號。
2）變換矩陣可套用於負序補償系統，也可套用於負序、無功、諧波綜合補償系統。針對不同的補償目標，套用變換矩陣分別提出了兩種指令電流提取方法，實現了角型補償器相電流指令信號的快速提取。
