級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM控制系統(tǒng)研究.pdf

1、無(wú)功負(fù)載的存在，不僅增加了電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，而且嚴(yán)重影響用戶(hù)端的電能質(zhì)量，實(shí)施快速有效的無(wú)功補(bǔ)償對(duì)優(yōu)化電網(wǎng)環(huán)境有著重大的意義。目前用電設(shè)備正向著大功率、大容量方向發(fā)展，傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置與技術(shù)已經(jīng)不能滿足需要，多電平技術(shù)的廣泛應(yīng)用很好地解決了這方面的不足。級(jí)聯(lián)H橋型靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(STATCOM)相比于二極管箝位型和飛跨電容型多電平補(bǔ)償裝置，具有H橋結(jié)構(gòu)相同、易于模塊化和封裝、二極管和電容少等特點(diǎn)，成為現(xiàn)代無(wú)功補(bǔ)償裝置與補(bǔ)償技術(shù)發(fā)展和研究的

2、熱點(diǎn)。本文主要圍繞級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM整個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)展開(kāi)研究，具體的工作內(nèi)容如下:
　　 (1)分析了級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM的工作原理與單元H橋的工作狀態(tài)，在此基礎(chǔ)上描述了級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM的數(shù)學(xué)模型，分析了其常用控制策略。根據(jù)瞬時(shí)無(wú)功理論，在采用鎖相環(huán)dp檢測(cè)無(wú)功電流的基礎(chǔ)上，通過(guò)坐標(biāo)變換獲得同步旋轉(zhuǎn)角，設(shè)計(jì)了無(wú)鎖相環(huán)的dq無(wú)功檢測(cè)法。
　　 (2)研究了適用于級(jí)聯(lián)型多電平逆變器的載波移相PWM調(diào)制方法

3、。載波層疊、載波移相是級(jí)聯(lián)型多電平逆變器常用的調(diào)制方法，分析了兩種方法的調(diào)制原理，對(duì)載波移相直流側(cè)電源利用率進(jìn)行了優(yōu)化，通過(guò)仿真分析比較了各方法的優(yōu)缺點(diǎn)。仿真分析表明載波移相具有提高等效載波頻率、調(diào)制方法簡(jiǎn)單、便于分析與諧波易于消除等特點(diǎn)，成為級(jí)聯(lián)型多電平逆變器一種理想的調(diào)制方法。
　　 (3)設(shè)計(jì)了基于疊加電壓矢量的直流側(cè)電容電壓平衡控制算法。直流側(cè)電壓不平衡是影響級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM運(yùn)行性能的重要原因，在分析其不平衡原因

4、的基礎(chǔ)上，介紹了常用的輔助電路平衡法與軟件控制平衡算法，比較了這些平衡策略的優(yōu)缺點(diǎn)。設(shè)計(jì)了一種新的簡(jiǎn)單控制算法，在獲得的調(diào)制波上疊加一個(gè)電壓偏差矢量，對(duì)各H橋單元進(jìn)行分相瞬時(shí)電流跟蹤控制，很好地實(shí)現(xiàn)了直流側(cè)電容電壓的平衡，通過(guò)仿真驗(yàn)證了控制方法的有效性。
　　 (4)構(gòu)建了級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM雙閉環(huán)解耦控制系統(tǒng)。針對(duì)級(jí)聯(lián)型STATCOM輸出的有功電流與無(wú)功電流之間相互影響的問(wèn)題，通過(guò)引入狀態(tài)反饋量，實(shí)現(xiàn)了兩者的獨(dú)立控制。搭建