三角波移相电流控制法及其在STATCOM中的应用

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1、第32卷第4期四川电力技术Vo1．32，No．42009年8月SichuanElectricPowerTechnologyAug．。2009三角波移相电流控制法及其在STATCOM中的应用王心琦。张代润，杨柳柳(四川大学电气信息学院，四川成都610065)摘要：将载波移相正弦脉宽调制(CPS—SPWM)电压控制法中的载波移相方法应用到三角波比较电流控制法中形成一种新的控制方法——三角波移相电流控制法。通过简化模型的simulink仿真结果详细介绍了三角波移相电流控制法的基本原理。通过simulink仿真，论述了三角波移相电流控制法应用于STATCOM的可行性及优越性。对比了采用CPS—

2、SPWM电压控制法和采用三角波移相电流控制法的STATCOM在输出电流和暂态响应上的不同。关键词：STATCOM；CPS—SPWM电压控制；三角波移相电流控制Abstract：ThefeasibilityofCPS—SPWMvoltagecontrolappliedtothecarrierphase—shiftcurrentcontrolmethodisdis．cussed．Throughthesimulinksimulationresultsofthesimplifiedmodel，thebasicprinciplesofcarrierphase—shiftcurrentcontro

3、lareintroducedindetail．Throughsimulinksimulation．thefeasibilityandsupefiofi~ofthecarrierphase—shiftcurrentcontrolarediscussedwhenbeing印pliedtoSTATCOM．ThediferencesinoutputcurrentandtransientresponsearecomparedwhenCPS—SPWMvoltagecontrolingSTATCOMandwhenthecarrierphase—shiftcurrentcontrolingSTATCO

4、M．Keywords：STATCOM；CPS—SPWMvoltagecontrol；carrierphase—shiftcurrentcontrol中图分类号：TM861文献标识码：A文章编号：1003—6954(2009)04—0044—05静止同步补偿器(STATCOM)与传统的电容器在大容量的STATCOM中，电流间接控制应用得组、电抗器组、调相机等传统无功补偿装置及静止无较多，因为受主电路结构和开关频率的制约，在大容功补偿装置(SVC)均不同，而是按调相机原理，由新量的情况下直接电流控制法无法对电流波形进行精型大功率固体电子元件构成的可调节逆变器、直流电确跟踪控制。针对电流间接

5、控制，目前已研究出了多容器组和输出变压器等组成的无转动结构的静止无种主电路结构。比如多重叠加结构和多电平结构，其功补偿装置。静止同步补偿器(STATCOM)较传统中多电平结构又分为二极管钳位式多电平结构、飞跨的无功发生装置具有响应速度快、运行范围宽、吸收电容钳位式多电平结构及级联式多电平结构]。其无功连续、谐波电流小、损耗低等明显的优点_lJ，故中主电路结构采用级联式多电平结构，器件级控制采其在电力系统中的应用得到广泛的关注。用载波移相正弦脉宽调制的STATCOM目前正受到目前STATCOM的控制策略主要分为电流间接广泛的关注，简称CPS—SPWM级联多电平STAT—控制和电流直接控制

6、。COM。CPS—SPWM技术的基本思想是(以一相为间接电流控制方法通过控制逆变器所产生的交例)：在变流器单元数为Ⅳ的级联型逆变器中，各逆流电压基波相位与系统侧电压相位的相位差8来控变器单元采用共同的调制波信号，其频率为(MS，逆制STATCOM发出的无功功率和吸收的有功功率。变器单元的三角载波频率为kc(Ms，将各三角载波的相位互相错开一定的角度，那么级联逆变器的输出电压稳态时STATCOM发出的无功功率和吸收的有功功就能得到多电平的输出波形。CPS—SPWM技术是率分别如式(1)和式(2)所示，为相电压有效值。由式(2)可知当6为正时STATCOM发出无功功一种适用于大功率电力开关

7、变流器的优秀调制策略，率，8为负时吸收无功功率。由式(1)可知无论6为能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果，不但使SPWM技术应用于特大功率场合正还是为负STATCOM都吸收有功功率。成为可能，而且在提高装置容量的同时，有效地减小P：一警sin6㈩输出谐波，提高了整个装置的信号传输带宽。除此之3外，该技术还具备输入输出线性度好、控制性能优越Q=一sin8．(2)等一系列优点。第32卷第4期四川电力技术Vo1．32，No．4200