Kiểm soát được điện áp một chiều trên tụ chính là kiểm soát được quá trình trao đổi công suất tác dụng. Bộ điều khiển điện áp một chiều trung gian có nhiệm vụ ổn định tổng giá trị điện áp một chiều trên các tụ, đầu ra của bộ điều khiển điện áp một chiều là giá trị đặt của dòng điện trên trục d. Như vậy, để điều khiển điện áp một chiều trung gian, ta phải xác định được hàm truyền giữa dòng điện đặt trên trục d và giá trị điện áp một chiều trung gian Udc. Phương trình cân bằng công suất tác dụng của phía một chiều và xoay chiều như công thức dưới đây:
P =
3
(ed id + eqiq) = udcidc 2
Trong đó: udc; idc; Ploss lần lượt là điện áp trên tụ, dòng điện đi qua tụ và tổng hao công suất trong bộ biến đổi.
Nếu bỏ qua tổn hao của bộ biến đổi và coi nguồn điện phía xoay chiều là đối xứng ta có eq = 0; ed chính bằng biên độ của điện áp pha. Như vậy, phương trình (15) trở thành phương trình (16). Từ đó ta có sơ đồ khối vòng kín bộ điều khiển điện áp một chiều như hình dưới đây.
dudc
dt
Hình 10: Sơ đồ khối vòng kín bộ điều khiển điện áp một chiều trung gian
Trong hình 5, Teq là thời gian trễ của mạch vòng dòng điện; Tf là thời gian trễ của quá trình đo điện áp một chiều trung gian trên các tụ, KTi là hệ số đo dòng điện.
Chọn KTi = 1 và Tf = 0 và áp dụng tiêu chuẩn tối ưu đối xứng, ta xác định được tham số bộ điều khiển PI cho như (17) với a là tham số tùy chọn.
8Tiu = Teq
>Kpu =
<
>
Từ (6) ta có:
3
Q = ( ud iq + uqid )
Như vậy ta thấy rằng công suất phản kháng Q chỉ phụ thuộc vào thành phần dòng điện iq (Vì thành phần uq 0). Vậy nên muốn điều khiển Q thì ta chỉ cần điều khiển dòng điện iq. Trong trường hợpứng dụng để bù công suất phản kháng thì ta sẽ điều khiển sao cho iqload = iqstatcom.