不平衡工況下鏈式STATCOM的控制策略研究.pdf

1、本論文以鏈式靜止同步補償器（STATCOM）作為研究對象，首先介紹了STATCOM的工作原理，然后對±2.8kVar三相三角形連接的鏈式STATCOM主電路進行了建模和參數(shù)設計，并重點針對直流側電容電壓均衡控制、電網(wǎng)電壓不平衡工況下的控制策略、瞬時電流跟蹤以及單相空間矢量調制（SVPWM）等關鍵技術進行了研究。
　　 直流側電容的均壓問題一直是鏈式STATCOM的技術難題之一。本文從能量守恒的角度對直流側電容電壓的不平衡機理進行

2、分析，認為各級聯(lián)H橋單元吸收和消耗能量的不一致導致了直流側電容電壓不平衡。從改變H橋單元吸收的能量入手，分析給出了H橋單元的輸出電壓、電流與直流側電容充/放電狀態(tài)的關系，并提出了一種基于有功矢量疊加的控制策略，該有功分量由電容的實時充/放電狀態(tài)和電容電壓的誤差共同決定。通過Matlab仿真證明了該控制策略的正確性和有效性。
　　 鏈式STATCOM在電網(wǎng)電壓不平衡工況下的控制是另一技術難題。本文對此進行了研究，指出不平衡時 ST

3、ATCOM不僅會輸出正、負序電壓，還會產(chǎn)生三次諧波，得出了不平衡工況下鏈式STATCOM的正確等效序網(wǎng)，并引入了分相瞬時電流跟蹤控制策略。論文給出了一種快速準確獲取不平衡電網(wǎng)電壓幅值、相位信息的方法，并分別對鏈式STATCOM的三種工作模式進行了研究：無功功率控制模式、電壓控制模式、不平衡負荷電流補償模式。文章采用比例+重復控制的復合控制器對瞬時電流進行無靜差跟蹤，并給出了其詳細的設計方法。仿真結果表明，采用分相電流瞬時控制策略可以保證

4、鏈式STATCOM在不平衡工況下正常有效工作。復合控制器與PI控制器的對比研究表明，復合控制器能更好的跟蹤瞬時電流并抑制諧波。
　　 論文針對鏈式STATCOM的拓撲結構特點，提出一種較新穎的單相SVPWM算法。該算法不僅形式簡單，適用于任意電平的級聯(lián)逆變器，且直接適用于三相不平衡輸出。更重要的是，其冗余矢量分配能力為控制性能的優(yōu)化提供了可能。本文基于減少開關損耗、均衡開關負荷和均衡直流側電容電壓兩個目的，提出了兩種冗余矢量選擇