基于MMC的STATCOM的研究.pdf

1、目前國家大力發(fā)展高壓電力網絡，并促成智能電網的發(fā)展，隨著電網的聯網，容量也在不斷地擴大。由于負載和諸如風電等不平穩(wěn)電源的大量存在，無功的就地補償問題成為現代中高壓電網中必須解決的問題，STATCOM作為柔性交流輸電技術重要的實踐成果之一，被用于應對無功補償領域的各種問題。
　　但是傳統(tǒng)STATCOM受到器件參數、開關頻率、容量升級和故障處理能力等限制比較多，因而在中高壓大功率或大電流領域有其應用的局限性。
　　模塊化多電平換

2、流器MMC作為新一代級聯多電平技術的核心成果之一，已經成為了近幾年的研究熱門。其具有的標準模塊化結構，不僅有利于對裝置容量進行升級，還擁有冗余容錯能力；同時其具備四象限運行特性，因而可以作為STATCOM的主電路拓撲而運用于無功補償領域。
　　本文首先對目前MMC應用在STATCOM上的幾種主電路拓撲進行命名，并從啟動充電、應用范圍、系統(tǒng)控制、裝置的經濟型等方面對比分析各自的優(yōu)缺點，最后提出了基于多重化技術的層疊MMC-STATC

3、OM，闡述其如何作為大功率或大電流補償的有效解決方案，進行了優(yōu)缺點分析。
　　其次從直流側不加大儲能電容或直流電壓的Ⅱ型拓撲出發(fā)，闡述其工作原理，建立數學模型；對上下橋臂子模塊的電容電壓波動和橋臂能量進行研究和分析；接著對傳統(tǒng)MMC子模塊均壓控制方法中基于CPS-PWM的電壓均衡控制和基于相間能量平衡的電壓平均控制進行的推導證明；對Ⅱ型STATCOM建立系統(tǒng)總體控制框圖，在MATLAB/Simulink中搭建了模型進行仿真驗證。<

4、br>　　接著對本文提出的基于MMC多重化結構的STATCOM，先進行數學建模，建立其交流回路等效模型，然后研究橋臂內部端口電壓的求解方法，并研究穩(wěn)壓控制、冗余層控制等控制策略，給出系統(tǒng)總體控制框圖。針對基于CPS-PWM的多重化技術，進行子模塊移相角計算方法的研究，利用列表法和移相角矢量圖法進行歸納總結，給出適合于MMC多重化結構的STATCOM的子模塊移相角計算方法。最后，搭建單層、二重化和三重化仿真模型，通過觀察其輸出補償電流和電