链式svg控制方法研究与装置研发

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1、学校代号10532学号S12092004分类号TM76密级公开硕士学位论文链式SVG控制方法研究与装置研发学位申请人姓名刘奇培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称罗安教授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：S12092004密级：公开湖南大学硕士学位论文链式SVG控制方法研究与装置研发学位申请人姓名：刘奇导师姓名及职称：罗安教授培养单位：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：李欣然教授Contr

2、olStrategyResearchandEquipmentDevelopmentofCascade-connectedSVGbyLIUQiB.E.(CentralSouthUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinElectricalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorLUOAnM

3、ay,2015学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书湘南大学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。除了支中特别加标注引用的内容外，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ｉ献的个人和集体，巧已在文中ｌ［ｉ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。作者签名：务奇曰期；＞皆年＾月２主曰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

4、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［＾＾＃本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可臥采巧影印、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、不保密口。＂＂（请在Ｗ上相应方框内打Ｖ）互攸作者签名：刮日期：年＾月＾日：导师签名；日期又如年各月＾日链式SVG控制方法研究与装置研发摘要近几十年以来，电力电子技术取得了快速的发展，在电能治理领域，面向低压配电网的电能质量治理装置应用较广，技术也趋成熟。在中高压

5、配电网中，一种基于H桥拓扑的多电平链式结构，以其模块化、易于扩展、输出性能优越等特点成为研究的热点对象。本文以基于H桥拓扑的链式静止无功发生器(staticvargeneration,SVG)作为研究对象，本文主要工作如下：一、介绍了电力系统无功补偿的背景及其意义，针对于中高压、大容量无功补偿装置，对常见的几种无功补偿装置拓扑结构特点及发展状况进行了对比分析，表明在35kV及以下配电网领域，基于H桥拓扑的链式SVG具有极大的应用推广价值。二、对链式SVG的工作原理作了说明，建立了链式SVG在三相静止坐标系、两相正交静止坐标系和两相旋转坐标系

6、下的数学模型，分别分析了各坐标系下不同的电流耦合特性。对比了多载波调制和多电平SVM调制的特点，其中单极倍频载波移相调制具有良好的消谐性能、倍频等效频率、数字化实现方便等优点，故选作本文的调制策略。三、针对单相链式多电平拓扑在电气化铁路、光伏再生能源发电等单相电路应用场合的特殊性，提出了单相链式SVG系统的整体控制策略，分别对链式SVG的直流侧电压稳定控制、电流跟踪控制和模块间直流侧电压平衡控制进行了设计。改进了传统单相电路逆变器控制策略，所提控制策略具有更好的电流跟踪效果，能实现快速的响应速度及无稳态静差跟踪。所提单相链式SVG控制策略可

7、以直接应用于单相电力网场合也可以作为三相角型链式SVG的分相控制，仿真和实验验证了其可行性和有效性。四、在同样电压等级应用条件下，三相星型链式SVG相对于三相角型链式SVG所需的功率链节单元数较少；同时所研究的单相链式SVG控制方法可直接应用于三相角型链式SVG，故本文研究了基于三相星型链式SVG系统的控制策略。对三相电网电压不对称条件下的相间直流侧电压平衡控制进行了研究，采用零序电压注入法进行相间功率再平衡，给出了零序电压的详细数学推导过程。在两相旋转坐标系，电流分量没有耦合，采用准PR控制器，跟踪性能良好，对所提控制策略进行了仿真验证。

8、五、对额定电压10kV、容量±2MVar的三相星型链式SVG进行了主电路硬件设计，并基于DSP+FPGA双核控制器设计了SVG控制系统。完成了单相链式SVG的基本调试工作，验证了