三电平dstatcom调制策略研究

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1、硕士学位论文三电平DSTATCOM调制策略研究ResearchonModulationStrategyofThree-LevelDSTATCOM作者：韩冬导师：唐轶教授中国矿业大学二○一六年五月中图分类号TM464学校代码10290UDC621.3密级公开中国矿业大学硕士学位论文三电平DSTATCOM调制策略研究ResearchonModulationStrategyofThree-LevelDSTATCOM作者韩冬导师唐轶申请学位工学硕士培养单位信电学院学科专业电气工程研究方向电力系统答辩委员会主席张建文评阅人二○一六年五月论文审阅认定书研究生韩冬在规定的学习年限内，按照研究生培养方

2、案的要求，完成了研究生课程的学习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审。导师签字：年月日致谢本论文是在导师唐轶教授的悉心指导下完成的，硕士期间所取得的每一份成绩，无不凝结着导师的心血。多年来导师敏捷的思维方式和活跃的学术思想激励着我不断前进。导师渊博的学识，严谨的治学态度，忘我的工作精神，诲人不倦的师德，严于律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力给学生树立了潜移默化的典范作用，这亦是导师传授给学生最宝贵的财富。在此，谨向我的老师致以深深的敬意。在此我

3、还要感谢陈奎老师、方永丽老师、刘昊老师、张传金师兄、王珂师兄，在选题和研究过程中的指导，在三年的学习和生活中他们给了我很大的鼓舞和帮助。感谢那些和我一起奋斗过的实验室的兄弟姐妹们。感谢我的室友张云凤、孙富华和张俊升同学，三年的朝夕相处，伴我渡过了愉快的校园时光。最后，我要将心中无法用言语表达的感谢之情，献给我深爱的父母，是他们含辛茹苦任劳任怨承受着生活的艰辛，不论是在精神上还是物质上都无私的支持着我，在我最需要帮助的时候给予我最无私的爱，使我在学习上不再有后顾之忧，是他们深深的爱支持我走过漫长的求学路。最后，谨向百忙之中审阅我的论文和参加答辩的每一位老师表示由衷的感谢！摘要随着现代工业

4、的飞速发展，电网中出现了大量的无功、谐波与不对称电流，严重影响了电能的质量。新一代无功补偿装置配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)采用全控性功率器件，具有控制精度高、响应速度快等优良性能，在电网动态补偿技术领域得到了国内外学者的广泛关注。DSTATCOM装置的运行性能与其脉冲宽度调制策略息息相关，因此对于DSTATCOM装置调制策略的研究，在保证器件的可靠控制、装置的稳定运行方面具有重要的现实意义。本文重点研究了三电平DSTATCOM空间矢量调制策略，针对三电平NPC2拓扑固有的中点电位平衡问题，提出了一种改进型NTV(NearestThreeVirtual2Vectors)调制策

5、略，改善了传统NTV方法中点电位不平衡恢复能力差的问题，同时消除中点电位的低频振荡现象，保证DSTATCOM装置的补偿效果。首先对DSTATCOM主电路拓扑和相应调制方法进行分析比较，简单介绍了两电平三角波载波调制和滞环调制方法，详细论述了三电平NPC拓扑结构及其工作原理，阐明了载波同相层叠PWM调制与空间矢量调制方法。相较于载波调制方法，空间矢量调制方法具有直流侧电压利用率高，输出波形质量好的优点。2详细分析了NTV(NearestThreeVectors)和NTV两种空间矢量调制方法实现原2理，并搭建三电平NPC逆变器模型进行仿真验证，结果显示NTV调制方法的输出波形效果更好，三电

6、平NPC逆变器中点电位低频振荡现象得到了完全控制。在时域内分析了NTV调制方法下的三电平NPC逆变器中点电位自平衡机理，建2立一种基于开关周期的小信号模型来全面考察NTV调制方法下的中点电位自平2衡机理。仿真结果表明，NTV调制方法下的中点电位自平衡能力很弱，在实际应用中需要附加主动控制策略。2最后针对上述NTV调制方法对于中点电位不平衡的不可控区域，提出基于2多目标优化控制策略改进型NTV调制方法。仿真结果表明，三电平DSTATCOM2装置在改进型的NTV调制方法下，既实现了中点电位不平衡控制又兼顾了其输出补偿效果。该论文有图63幅，表8个，参考文献56篇。关键字：配电网静止同步补偿

7、器(DSTATCOM)；三电平NPC拓扑结构；NTV；2NTV；中点电位IAbstractWiththerapiddevelopmentofmodernindustry,largeamountofreactivepower,harmonicsandasymmetriccurrentappearinthepowersystem,whichaffectthepowerqualityseriously.Duetoitsperfectperforman