h桥级联型svg控制方法及控制器的研究

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1、学校代号10532学号S1209W252分类号TM76密级公开工程硕士学位论文H桥级联型SVG控制方法及控制器的研究学位申请人姓名刘爱文培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称罗安教授郭灯塔高工学科专业电气工程研究方向电力系统及其自动化论文提交日期2015年4月30日学校代号：10532学号：S1209W252密级：公开湖南大学工程硕士学位论文H桥级联型SVG控制方法及控制器的研究学位申请人姓名：刘爱文导师姓名及职称：罗安教授郭灯塔高工培养单位：电气与信息工程学院专业名称：电气工程论文提交日期：2015年4月30日论文答辩日期：2015年5月16日答辩委员会主席：

2、李欣然教授ResearchonControlMethodandControllerofCascadedH-BridgeStaticVarGeneratorbyLIUAiwenB.E.(HunanUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLuoAnMay

3、,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明；所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。為、作者签名：日期；年＾月＾日学位论文版权使用授权书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可将本学位

4、论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１、保密□。，在年解密后适用本授权书２、不保密曰＜＂＂（请在Ｗ上相应方框巧打Ｖ）Ｗ《元曰期２＾／尸年作者签名：；ｒ月曰＇导师签名；曰期：Ｗ月曰／ｆ年ｓ７＾H桥级联型SVG控制方法及控制器的研究摘要近年来，随着电力系统中大量感性负载和冲击性负载的接入，带来了无功、谐波污染、电压跌落、三相不对称等电能质量问题，供电可靠性和电能质量问题也得到了越来越多的关注。级联型静止无功发生器(staticvargenerator，

5、SVG)作为无功补偿领域的最新技术，能够很好地解决以上电能质量问题，具有模块化、易扩展等特点。本文主要针对H桥级联型SVG的电流跟踪控制、直流侧电容电压平衡控制、控制器的设计等问题进行了研究。本文选取△型联接结构作为SVG的主电路结构，阐述了SVG的基本工作原理。然后建立了SVG的数学模型。针对H桥级联型SVG提出一种有限控制集模型预测控制，通过对其控制集的优化，可以有效地降低滚动优化的难度，减小计算量；加入的反馈校正环节能够克服模型失配、环境干扰等因素的影响，改善电流跟踪性能，增强控制策略的鲁棒性，并搭建仿真模型对模型预测控制进行了验证。其次针对直流侧电容电压的

6、平衡控制问题，分别从直流侧电容电压的总体控制、相内平衡控制与相间平衡控制三个方面进行了研究：采用PI调节实现对直流侧电容电压的总体控制；提出一种基于预测排序法的相内直流侧电容电压平衡控制策略，将各H桥功率单元的直流侧电容电压控制在允许波动范围内的同时降低了开关频率；分析了引起相间直流侧电容电压不平衡的原因，正序电压与负序电流、负序电压与正序电流之间相互作用都会引起有功功率的不平衡，针对两种不同工况下的相间不平衡问题提出了零序电流注入法和负序电流注入法，通过仿真模型验证了直流侧电容电压的平衡策略。最后本文设计了H桥级联型SVG的控制器，根据H桥级联型SVG的结构特点

7、，将控制系统分为三级结构，并重点针对主控制器和功率单元控制器进行了设计；构建了基于DSP+FPGA的主控制器，并设计了电路板；通过恰当的选用器件、合理设计电路等措施设计了功率单元控制器，最后搭建了低压和高压SVG试验平台，试验结果验证了设计方案的可行性和正确性。关键词：级联型SVG；模型预测控制；反馈校正；直流侧电压平衡；控制器设计II硕士学位论文AbstractInrecentyears,theincreasingpresenceofinductiveloadandimpactloadintheelectricpowersystem,thepowerqualit

8、yprob