谢奕尘，高二超，李瑞金

(安徽理工大学电气与信息工程学院，安徽省淮南市232001)

0 引言

当前配电网系统中广泛存在电压凹陷大、功率因数低和电网谐波比重大等问题。现有的无功发生器既可以进行无功补偿及滤波来提升电能质量，提高了配电网稳定性，还可以减少有功损耗和电压损失，同时降低了低电压配电系统中的线损［1-2］。但是当电力线路处于非正常运行或故障状态时，续流能力明显不足。

本文将设计一种超导储能装置(superconducting magnetic energy storage，SMES)，不仅能够解决当前无功发生器中存在的问题，还具有较高的续流能力［3］。非线性系统SMES装置可以实现多输入、多输出功能，其无功电流、有功电流和输出电压之间存在耦合关系。由于不解耦控制网络其稳定性不高，不能满足I型结构所要求的速动性，因此本文提出一种基于逆系统的直流电压前馈补偿和无功电流协调解耦控制策略，在此基础上应用内电流环控制器对已解耦的伪线性系统进行综合，实现 SMES的高性能解耦控制［4］。

1 SMES系统的基本原理

1.1 超导磁体的结构及基本原理

SMES是将电能储存在由持续电流产生的磁场中的一种装置，能高效、迅速地与系统交换有功功率和无功功率，其灵活的四象限运行能力可以有效地提高电力系统的稳定性。根据超导储能装置的结构特点和工作原理，充分发挥SMES的特点(既可以产生容性无功功率也可以产生感性无功功率)来减小其容量［5］。

迄今为止，用于电力系统的超导磁储……