一、试验目的：验证SVG五电平逆变器并网能否正常运行
二、试验条件：SVG五电平逆变器有六个桥臂，每个桥臂的输出经过一个电抗器直接接到并网变压器
上，控制信号是逆变器本身产生的，不跟随电网进行补偿，三相输入直送3KV和6KV，接入强制均压电路 三、试验步骤： （一） 直送3KV 1、输出感性无功
a、直送3KV，母线2640V 所用控制电路如下：
电流传感器的方向从Vo指向-Vo 电流值200A，A点电流闭环后的指令信号，B电压前馈指令。A、B两点测试的信号反向
开信号前，母线电压：218 222 218 220 开信号后，母线电压：229 231 231 228 b、电流比例系数为1
前馈电压Vp最大3.84V，电流指令带通后最小值-1.76V，最大值1.60V，波形002
CH1电流指令、CH2电压前馈 C、电流环比例为2
前馈电压Vp最大4V，电流指令带通后最小值-1.68V，最大值1.76V 波形003，此时母线电压736V，逆变输出电流58Ap-p，波形004，
CH2输出电流、CH1母线电压
2、直送3000V，测试增大电容对母线纹波的影响及逆变器输出电流大小 （1）、将六个电解电容串联改为四个串联，其他条件不变，开信号后，纹波峰峰值100V， （2）、电压比例系数由2000改为200，母线电压波动很小，单组母线开信号前612V，开信号后644V，逆变输出电流峰值3A，波形如下006 。
CH1母线电压CH2逆变输出电流峰值 （3）、恢复母线电容6个串 ，电压比例系数200，母线电压波形8v、逆变输出电流峰值4.5A，波形007，母线电压单组612-644V
CH1母线电压，CH2逆变输出电流 （4）、电压环比例200，积分1/1000，母线电压波动减小5V，逆变输出电流峰值4.5A，波形如下008。
CH1母线电压，CH2逆变输出电流 （5）、电压环比例200，积分1/1000，输出无功30A，单组母线电压波动变大，母线电压12v、CH2逆变输出电流峰值30A，波形如下009
CH1母线电压, ，CH2逆变输出电流 （6）、积分改为5/10000，比例200，波形010 ，母线电压波动14V，逆变器输出电流峰值30A
CH1母线电压，CH2逆变器输出电流
（7）、测试SVG输出电流谐波，出电流有效值25.39A 总谐波 13.6%, 3次谐波 11.7% 3次谐波电流 3A 5次谐波 6.8% 5次谐波电流 1.75A 011 CH1母线电压波动18V 逆变输出电流峰值2.6V×15A=39A 开信号单组电压显示由210V升到230V，加无功电流30A，单个显示又升到240V电流指令波形很好，逆变器输出电流谐波较大 （8）、测试母线波动、输出电流谐波及均压电流 逆变器输出电流有效值10.48A 五电平桥臂运行过程中测试 五电平桥臂停止运行测试 输出电流总谐波 10.3% 20.2% 3次 5次 第二组母线纹波峰峰值 7.9%（0.8A） 3.3%（0.32A） 14V 19.1（ 1.95A） 5% （0.63A） 逆变器输出电流有效值21A，电压波动较小 五电平桥臂停止运行后测试 逆变器输出电流有效值25A 五电平桥臂停止运行后测试 （9）、测试均压电流 逆变器输出电流 10A 20A 25A 均压1 1A 1.5A 1.5A 均压2 0.8A 7A 10A 均压3 0.7A 7A 10A 均压4 0.3A 0.5A 0.5A 输出电流总谐波 12.7% 3次 5次 第二组母线纹波峰峰值 输出电流总谐波 15.5% 3次 5次 第二组母线纹波峰峰值 14.9%（3.1A） 5%（1.05A） 12V 11.8%（3A） 4.1（1.09A） 12V 将电流环的放大倍数由2改为3，测试谐波依然很大。
3、输出容性无功，验证输出电流和纹波电压的变化情况，所测数据见下表： （1）、输出电流有效值20A 第二组母线电压纹波p-p 30V 第一组母线电压纹波p-p 13V 输出电流总谐波 输出电流峰值 5.9% 33A （2）、逆变母线用整流桥单独供电，去掉程序里的电压闭环，输出容性无功，直送3000V，所测数据见下表： 开信号后电源显示 244 244 240 247 输出电流总谐波 3.3% 第二组母线纹波 8V 输出电流峰值 18A
此时均压逆变器输出电流峰峰值如下: 逆变器输出电流 有效值18A 单独给SVG逆变器，输出电流谐波减小，母线纹波也减小。
4、将电流指令的带通改为低通，控制逆变器输容性出无功，验证能否降低谐波电流和母线纹波，开信号增大无功电流，测量逆变器输出电流谐波和母线纹波电压及逆变器的输出电流，并且输出感性与容性无功电流时，对输出电流谐波及母线纹波电压进行比较，所测数据如下表： （1）、 电流指令由低通改成带通，输出容性无功，比例150，积分5/10000，所测数据如下表： 输出电流有效值15.2A 输出电流总谐波 8.8%
输出无功电流11.5A 输出无功电流 11.5A 16.3A 输出电流总谐波 10% 9.3% 母线电压纹 波变小为5V 母线电压波动较大10V 输出电流变小变差 第三组母线电压 8V 第二、第三个H桥输出电流峰值 24A 均压1 1.3V（13A） 均压4 输出总谐波 第二组母线电压纹波 12V 1.2V（12A） 2.5%
电流环后为低通，比例为150，为5/10000，所测数据如下表： 增加有效值电流到20.6A 输出电流总谐波 5.5-2.6% 第三组母线电压 12V 第二、第三个H桥输出电流峰值 30A 波形006
CH1母线纹波，CH2、CH3第二、第三个H桥输出电流
输出电流25.8A 输出电流总谐波 4.2% 第三组母线电压 14V
第二、第三个H桥输出电流峰值 37.5A 波形007
CH1母线电压纹波，CH2、CH3输出电流峰值
程序比例系数为100，积分1/1000，所测数据如下表： 输出电流有效值15.4A 输出电流总谐波 6% 第三组母线电压 12V
第二、第三个H桥输出电流峰值 25.5A
输出电流有效值20.2A 输出电流总谐波 5.6% 第三组母线电压 14V 第二、第三个H桥输出电流峰值 30A
输出电流有效值25.1A 输出电流总谐波 4.4% 第三组母线电压 16V 第二、第三个H桥输出电流峰值 37.5A （2）、输出感性与容性无功电流时，输出电流谐波及母线纹波电压的比较
比例系数150，积分5/10000输出感性无功，使电网升高，所测数据见下表： 输出电流有效值15.6A 输出电流总谐波 11% 第三组母线电压 12V 第二、第三个H桥输出电流峰值 25.5A
输出电流有效值20.4A 输出电流总谐波 9.8% 第三组母线电压 16V 第二、第三个H桥输出电流峰值 30A
输出电流有效值24.9A 输出电流总谐波 12%
3KV并网输出容性无功电流谐波较小，母线纹波正常，输出感性无功电流时，谐波较大 （二）、直送6KV，SVG并网试验，输出感性无功，测量母线电压纹波和输出电流，电流指令后的滤波使用的是带通。 1、 直送6KV
（1）将母线检测衰减电路参数改成6KV检测电路，一阶滤波改成二阶滤波。 开信号，母线电压由1260V升到1420V，输出电流有效值4A，显示电压如下：
第三组母线电压 20V 第二、第三个H桥输出电流峰值 37.5A 开信号：481 494 486 485 不开信号：434 441 433 436 ，第二组母线电压纹波16V CH1，第二、第三个H桥输出电流9A
CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3第二、第三个H桥输出电流 （2）、将母线电压检测二阶低通滤波该成一阶低通，上电开信号不好波形006
（3）再将母线电压检测一阶改回二阶，开信号纹波电压同上，波形如下：007
（4）将电流指令环的带通改回低通 ，所测数据如下：
输出无功电流有效值15.9A 输出电流总谐波 5.7%
第二组母线电压 10V 第三个H桥输出电流峰值 25.5A 第二H桥输出电流峰值 21A 波形008
CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3输出无功电流 （5）、将电流环放大倍数3，测试数据如下： 输出电流有效值15.2A 输出电流总谐波 5% 3次 0.6%（0.1A） 第二组母线电压 10V 5次 第三个H桥输出电流峰值 25.5A 7次
第二H桥输出电流峰值 21A 4.6%（0.7A） 1.8% （0.27A）
母线电压呈六脉冲 ，波形009
CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3输出无功电流
（6）、将低通改回带通，其他不变，电流环3倍，母线电压取样时二阶低通 输出电流有效值15.2A 输出谐波 5.3% 4.6% 3次 0.2%（0.03A） 第二组母线电压 10V 5次 第三个H桥输出电流峰值 第二个H桥输出电流峰值 25.5A 7次 21A 4.9%（0.75A） 1.7%（0.25A） 开信号显示电压
波形010、011
483 496 487 490 关信号显示电压 432 441 434 435
CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3输出无功电流
6脉冲理论上就是这种波形，含50HZ成分是输出电流不平衡造成的 （7）、将带通改回低通
输出无功电流有效值15.6A 输出电流总谐波 5.4% 第二组母线电压 12V 第三个H桥输出电流峰值 24A 第二H桥输出电流峰值 21A （CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3输出24A，波形012； 21A 波形013），改成带通，效 果 （8）、电流指令后的低通再改为带通，调整PI参数，测试能否达到这种上述效果 比例系数20，积分5/10000，达不到要求效果，所测数据如下： 输出无功电流有效值15.16A 输出电流总谐波 3.9% 波形014
第二组母线电压 10V 第三个H桥输出电流峰值 24A 第二H桥输出电流峰值 21A
CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3输出电流
高压变频器停机后，母线纹波电压变成六脉冲，但输出电流谐波较大，所测数据如下：
输出电流总谐波 5.3% 第二组母线电压 10V 第三个H桥输出电流峰值 24A 第二H桥输出电流峰值 21A
1.6V×15=24A 1.4V×15=21A
波形015
CH1第二组母线纹波CH2、CH3电流波形
下班后，其他电器设备都停了，母线电压出现跳动
SVG成功并网，输出无功电流有效值15A，但电流指令环用带通时，母线电压纹波受电网影响。 2、 电流指令环采用二阶低通，母线电压控制采用二阶低通，程序修改比例系数为20，积分比例也
恢复为5/10000，直送6KV，感性无功输出，验证用低通受不受电网影响，测试数据如下： 输出电流有效值15.5A 输出电流总谐波 4.5% 5次 4%（ 0.6A）
第二组母线电压 12V 7次 1.8% （0.28A） 第三个H桥输出电流峰值 21A 波形000 第二H桥输出电流峰值 22.5A
CH1第三组母线电压纹波12V，CH2、CH3输出电流峰值
CH1第四组母线电压纹波5V， CH2、CH3输出电流峰值
CH1第一组母线电压纹波8V，CH2、CH3输出电流峰值
所测均压电流如下： 均压2逆变输出电流p-p 2A 均压4逆变输出电流p-p 0.5A 波形形如下：
均压3逆变输出电流p-p 2A 第二组母线纹波电压 10V 均压1逆变输出电流p-p 2.4A 第二、第三H桥输出电流p 21A、22.5A
CH2均压2输出电流，CH3均压3输出电流 CH2均压1输出电流，CH3均压4输出电流
CH1第二组母线纹波电压，CH2、CH3输出电流
电流指令环采用二阶低通也受电网影响，第二组纹波电压已经不是六脉冲了，将六桥臂降压后，SVG母线电压纹波没变，不是六脉冲，波形010
3、 输出感性，电流环放大倍数为4，母线纹波是六脉冲，所测数据如下： 输出电流有效值15.9A 输出数量总谐波 大于4.3%
第二组母线电压纹波 10V 第二个H桥输出电流峰值 21A 第二个H桥输出电流峰值 22.5A 波形011
CH1第二组母线电压，CH2、CH3输出电流
风电SVG单元带载后，五电平母线六脉冲消失，没有跳动，只是100HZ波动 4、 改输出容性无功测试母线电压纹波及均压电流，错测数据如下： （1）输出电流有效值15.6V，纹波电压时六脉冲 输出数量总谐波 11.4% 第二组母线电压纹波 7V 第三组母线电压纹波 8V 第四组母线电压纹波 7V 第二、第三H桥输出电流峰值 24A 24A 波形013 波形014 波形015 第一组母线电压纹波 12V 波形016 波形014（CH1，CH2、CH3输出电流峰值
CH1第二组母线电压纹波，CH2、CH3输出电流峰值 CH1第三组母线电压纹波，CH2、CH3输出电流峰值
（2） 均压电流的峰峰及值波形如下表： 均压1逆变器输出电流p-p 3A 均压2逆变器输出电流p-p 1A 均压4逆变器输出电流p-p 0.05A 均压3逆变器输出电流p-p 0.8A 波形 006 004
CH1第四组母线电压纹波，CH2、CH3输出电流峰值 CH1第一组母线电压纹波，CH2、CH3输出电流峰值
（3）改高压台位直送6KV，输出容性无功，电流环放大倍数为4，电流指令后的滤波为二阶低通，母线电压闭环二阶低通，母线电压检测板采用的二阶低通电路 所测数据如下： 输出电流有效值 输出电流总谐波 25.5A 28.5A 45A 6.4% 15.9% 第三组母线纹波 第二组母线纹波 第一组母线纹波 14V 17V 14V 20V 输出电流峰峰值 第四组母线纹波 高压变频器停机后，THD变差
（4）输出感性无功，其他不变，所测数据如下： 输出电流有效值 输出电流总谐波 28A 42A 1.7% 输出电流峰峰值 第三组母线纹波 第二组母线纹波 第一组母线纹波 18V 10V 18V 10V 第四组母线纹波
输出容性无功，有效值电流28A时，均压峰峰值电流） 均压1逆变输出 2.8A 均压3逆变输出 8.8A 均压2逆变输出 1A 均压4逆变输出 1.2A
输出感性无功有效值电流28A时的均压峰峰值电流 均压2逆变输出 8A 均压3逆变输出 7A 均压1逆变输出 2.9A 均压4逆变输出 1.1A
四、结论
在现有条件下并网试验工作正常，电流环无论采用低通还是带通，母线电压纹波都受电网影响、均压电路的均压电流。 均压拿不到输出电流
输出容性无功时，只有均压2的逆变器输出电流较大，输出感性负载时，均压2、3的逆变器输出电流较大。 输出电路谐波
输出感性无功时，输出电流谐波较小；输出容性无功时，输出电流谐波较大。 母线纹波
输出容性无功时，第一组和第四组母线纹波较大；输出感性无功时，第二组和第三组母线纹波较大。
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