三電平DSTATCOM調(diào)制策略研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量的無功、諧波與不對(duì)稱電流，嚴(yán)重影響了電能的質(zhì)量。新一代無功補(bǔ)償裝置配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)采用全控性功率器件，具有控制精度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)良性能，在電網(wǎng)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。DSTATCOM裝置的運(yùn)行性能與其脈沖寬度調(diào)制策略息息相關(guān)，因此對(duì)于DSTATCOM裝置調(diào)制策略的研究，在保證器件的可靠控制、裝置的穩(wěn)定運(yùn)行方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文重點(diǎn)研

2、究了三電平DSTATCOM空間矢量調(diào)制策略，針對(duì)三電平NPC拓?fù)涔逃械闹悬c(diǎn)電位平衡問題，提出了一種改進(jìn)型NTV2(Nearest Three Virtual Vectors)調(diào)制策略，改善了傳統(tǒng) NTV2方法中點(diǎn)電位不平衡恢復(fù)能力差的問題，同時(shí)消除中點(diǎn)電位的低頻振蕩現(xiàn)象，保證DSTATCOM裝置的補(bǔ)償效果。
　　首先對(duì)DSTATCOM主電路拓?fù)浜拖鄳?yīng)調(diào)制方法進(jìn)行分析比較，簡單介紹了兩電平三角波載波調(diào)制和滯環(huán)調(diào)制方法，詳細(xì)論述了三電

3、平NPC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理，闡明了載波同相層疊PWM調(diào)制與空間矢量調(diào)制方法。相較于載波調(diào)制方法，空間矢量調(diào)制方法具有直流側(cè)電壓利用率高，輸出波形質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)。詳細(xì)分析了NTV(Nearest Three Vectors)和NTV2兩種空間矢量調(diào)制方法實(shí)現(xiàn)原理，并搭建三電平 NPC逆變器模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果顯示 NTV2調(diào)制方法的輸出波形效果更好，三電平NPC逆變器中點(diǎn)電位低頻振蕩現(xiàn)象得到了完全控制。在時(shí)域內(nèi)分析了NTV調(diào)制方法下的三

4、電平NPC逆變器中點(diǎn)電位自平衡機(jī)理，建立一種基于開關(guān)周期的小信號(hào)模型來全面考察NTV2調(diào)制方法下的中點(diǎn)電位自平衡機(jī)理。仿真結(jié)果表明，NTV2調(diào)制方法下的中點(diǎn)電位自平衡能力很弱，在實(shí)際應(yīng)用中需要附加主動(dòng)控制策略。
　　最后針對(duì)上述NTV2調(diào)制方法對(duì)于中點(diǎn)電位不平衡的不可控區(qū)域，提出基于多目標(biāo)優(yōu)化控制策略改進(jìn)型NTV2調(diào)制方法。仿真結(jié)果表明，三電平DSTATCOM裝置在改進(jìn)型的NTV2調(diào)制方法下，既實(shí)現(xiàn)了中點(diǎn)電位不平衡控制又兼顧了其輸