基于级联型静止同步补偿器的负载不平衡补偿方法研究(单栏)

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1、基于级联型静止同步补偿器的负载不平衡补偿方法研究丁玉峰(强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学)，武汉，430074)【摘要】介绍了级联型静止同步补偿器的无功补偿原理，给出了无功电流补偿和直流电容电压均压的控制方案。在三和三线制系统负载不平衡情况下，分析了电纳补偿法和一种以不往系统注入零序电流为条件的补偿方法，阐述了它们各白的补偿原理利优缺点。通过MATLAB/Simulink建立仿真模型，验证了第二种方案的可行性，最后依据不平衡度的计算公式定母的验证了补偿效果。【关键词】级联型静止同步补偿器；负载不平衡补偿；电纳补偿；零序电流Unbalan

2、cedLoadCompensateofCascadedDSTATCOMDINGYu-feng,XUChen,DAIKe(StateKeyLaboratoryofAdvaneedElectromagneticEngineeringandTechnology(HuazhongUniversityofScieneeandTechnology),Wuhan,430074)【ABSTRACT】ThereactivepowercompensationtheoryofcascadedDSTATCOMisintroduced・Givingadistributedco

3、ntrolschemewithcontainsreactivepowercompensationandvoltageequalizationofDCsidecapacitor.Thesusceptancescompensationmethodandanewmethodwhichisontheconditionofinjectingnozero-sequencecurrenttosystemareanalyzed,andtheadvantagesanddisadvantagesofthemarecompared.Themodelofthesecondm

4、ethodisbuiltandsimulatedwithMATLAB/Simulink.Theresultsprovethatthemethodisfeasible.Andthecompensationeffectsisprovedbytheimbalanceformula.【KEYWORDS1cascadedDSTATCOM;loadimbalancecompensation;susceptancescompensation;zero-sequencecuiTent随着经济社会的快速发展，无论是日常生活中还是工业生产中对电能的使用越來越多样化，对电

5、能质量的要求也越来越高。无功电流是影响电能质量的一个重要方面，由于冲击性无功引起的系统电压波动和闪变，严重影响供电质量，与此同时，无功的存在也会增加设备容量以及设备和线路耗损。配电网静止同步补偿器（DSTATCOM）是-•种重要的“用户用电”装置，跟其它类型的装置相比较，具有功能强大、性能优良、性价比高的特点，能综合解决配电网中电压波动与闪变、电流畸变、三相电压不平衡等电能质量问题，在配电网中颇受关注，成为现阶段配电网无功补偿和电能质量控制的发展方向⑴[3]o本文围绕冃前在配电网中存在的三相负载不平衡现状，将级联型DSTATCOM运用于不平衡负载补偿

6、，研究快速、良好的补偿方案。2、DSTATCOMI作原理与控制方案2.1级联型DSTATCOM基本工作原理级联多电平结构的优点在于具有模块化的结构，设计、制造、安装方便，对于相同电平数来说，级联结构所需元器件数目少，无须额外的钳位二极管和平衡电容⑷。配电系统级联型同步补偿器主电路图如下图1所示。—load图1级联多电平同步补偿器主电路图CA相链节AB相链节RRT

7、路、负载。图中V—SC分别为电网三相电压，级联逆变器釆用三角形接法，输入为电网线电压。由于本文所使用的各模块参数相同，故以下以A相为例做说明。级联型逆变电路相当于一个输出电压可调的电压源，直流电容相当一个直流电源，通过单相H型逆变桥得到一个输出交流电压如(,=1,2,3),故单相级联逆变桥输出电压为：(1)心=叫1+/2+©3A相的等效电路图如下图2所示。图中心为电网线电压，儿为DSTATCOM单相输出电压,，为装置相电流，参考方向为电网流向装置。图3为片和仏的向量图，它们之间的夹角为Oo17图3人和％和的向量图Fig.3Thevectordiagr

8、amofv5andvo图2DSTATCOM单相等效电路图Fig・2Thesinglephasecircuit