級聯(lián)H橋式STATCOM若干關鍵技術研究.pdf

1、電力電子裝置的廣泛應用,不同程度地為電網(wǎng)帶來各類的相關問題,其中具有代表性的包括功率因數(shù)降低、諧波污染和電壓波動及不平衡問題。靜止同步補償器(STATCOM)的出現(xiàn)為同時改善這些電能質量問題提供了有力工具,并以其良好的動態(tài)性能、補償能力、控制的多樣性和靈活性等突出優(yōu)點,成為了現(xiàn)代無功補償技術的重要研究方向。
　　在諸多拓撲結構之中,本文選擇以級聯(lián)H橋式的電路結構為研究對象,它能夠用低壓小容量器件實現(xiàn)高壓大容量輸出,單元模塊化,易于

2、控制,在中壓大功率應用中的諧波減小和容量提高方面具有優(yōu)異的表現(xiàn),因此在智能輸變電網(wǎng)中具有廣闊的應用前景。
　　首先,介紹了傳統(tǒng)STATCOM電流環(huán)的PI調節(jié)延時使級聯(lián)結構逆變裝置的動態(tài)響應速度變慢的問題,造成輸出電流難以跟蹤參考值,影響補償精度。為改善系統(tǒng)的動態(tài)響應速度,本文從基于模型預測控制出發(fā),研究了預測控制的基本理論和特征,并對STATCOM的預測模型、控制結構、優(yōu)化控制規(guī)律進行設計,從模型的角度減小誤差,實現(xiàn)無差拍控制。<

3、br>　　其次,對級聯(lián)H橋式多電平逆變器直流側電容電壓平衡問題及其傳統(tǒng)解決方法進行了綜述;在此基礎之上,研究了功率單元充放電過程,闡明了單元瞬時功率流動情況對直流側電容電壓變化的影響,歸納了利用占空比調整方式來調節(jié)直流側電壓的方法,并且提出一種全新的基于載波平移的占空比調整策略,應用于調制環(huán)節(jié)以控制各獨立電容電壓平衡。
　　再次,針對電網(wǎng)電壓幅值異常情況,由STATCOM和系統(tǒng)功率交換出發(fā),從瞬時功率平衡的角度分析了直接電壓補償策