模块化多电平型statcom控制策略研究

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2、多电平型ＳＴＡＴＣＯＭ的控制策略研巧》，是本人在导师指导下±学位期间独，在华北电如火学攻读硕立进行硏究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除己注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研巧成果。对本文的硏巧工作做化垂要贡献的个人和集体，巧己巧文中明确方式注明。本卢明的法伴结果将完全由本人承担。作者签名：琴巧日期：Ｗ年多月日华北电力大学硕±学位论女使用授权书《模块化多电平型ＳＴＡＴＣＯＭ的控制策略研究》系本人在华北化力大学攻读硕±学位期间在导师指导下完成的硕±学位论文。本论文的研巧成果归华北电力大学所巧，本论文的研巧内容不得从其它

3、单位的名义发表。本人完令了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并巧有关部ｎ送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学＞可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于（请在Ｗ上巧应方框内打化密□，在年解密后适Ｗ本授权书不保密八作者签名：口期：＞１長年多月曰吞导师签名：曰期：娜年夸月；巧｜＾国内图书分类号：TM614学校代码：10079国际图书分类号：621.3密级：公开硕士学位论文模块化多电平型STATCOM控制策略研究硕士研究生：

4、马尚导师：李和明、王毅申请学位：工学硕士学科：电气工程专业：电力电子与电力传动所在学院：电气与电子工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM614U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeResearchonthecontrolstrategyofModularMultilevelConverterforSTATCOMapplicationsCandidate：ShangMaSupervisor：HemingLiYiWangSchool：SchoolofElectricalandE

5、lectronicEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力大学硕士学位论文摘要随着现代电力系统规模的不断扩大，电力系统安全、平稳和经济运行受到越来越多的重视和关注，其中无功功率的平衡是关键问题之一。静止同步补偿器(STATCOM)，由于其对无功功率具有优良的控制性能和良好的补偿效果，成为无功补偿领域研究的热点；与此同时模块化多电平变流器(MMC)，作为新型的多电平拓扑结构，也受到国内外学者的青睐。因

6、此，本文提出了采用模块化多电平变流器拓扑结构的静止同步补偿器。这种MMC型STATCOM，采用载波移相脉宽调制技术(carrierphase-shiftingSPWM，CPS-SPWM)，可有效降低谐波含量、开关频率及器件的耐压值；便于调节输出电压等级，非常适合向高压、大功率领域拓展。本文主要完成了以下几方面的研究工作。(1)针对MMC特定的多电平拓扑结构，详细介绍了其工作原理，建立了其数学模型，为下文分析其调制和均压方法打下理论基础。其次深入分析了CPS-SPWM的基本原理，并给出了详细的调制方法。通过在Matlab/Simulink平台上进行仿真，结果表明

7、CPS-SPWM可以有效提高系统等效开关频率，减少系统的谐波含量，降低开关损耗和滤波成本。(2)通过上文对MMC的基本结构和工作原理的详细分析，结合CPS-SPWM技术，提出了一种简单、有效的电容电压均衡控制方法。该方法借助PI控制器，通过调整电容的充放电时间，可以有效地稳定各子模块电容的电压。为了验证该方法的有效性，在Matlab/Simulink仿真环境中搭建11电平MMC控制系统，实验结果表明该方法不仅可以使各子模块电容电压保持一致并跟踪参考值，同时桥臂间的环流也被限制到可以接受的范围内。最后对MMC输出电压进行频谱分析得出，本文提出的均压方法也可以有效

8、降低谐波含量，提高输出电压的谐波特性。