链式STATCOM直流侧电压平衡控制策略探讨.pdf

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1、·46·链式STATCOM直流侧电压平衡控制策略探讨钟亚军，牛鸣德(贵州大学电气工程学院，贵州贵阳550025)摘要：随着链式STATCOM成为高压、大容量STATCOM的主流发展方向，链式STATCOM直流侧电容电压难以平衡的问题得到了更深入的研究，其控制策略正逐步完善。本文综合现有文献分析了导致直流侧电容电压不平衡的原因，归纳了最新的较为完善的控制策略，并给出了相关意见，为链式STATCOM的进一步研究提供参考。关键词：链式STATCOM电容电压不平衡影响因素控制策略中图分类号：TM762文献标识码：A文章编号：1002—

2、6886(2013)04—0046—04CascadedSTATCOMDC-linkVoltageBalanceControlStrategyDiscussing’ZHONGYajun，NIUMingdeAbstract：WiththecascadedSTATCOMhasbecomethemainstreamofthehishpressure，largecapacitySTATCOMdevelopmentdirection，thecascadedSTATCOMDC—linkcapacitorvoltagebalancingpr

3、oblemgetsmorein-depthre—search，thecontrolstrategyisgraduallyperfect．Bycomprehensiveexistingliterature，thispaperanalysedthecauseofDC—linkcapacitorvoltageunbalance，concludethelatestcompletedcontrolstrategy，andputsforwardtherelatedsugges—tions，providereferenceforfurthe

4、rstudyonthecascadedSTATCOM．Keywords：cascadedSTATCOM；unbalancecapacitorvoltage；influencingfactor；controlstrategyO引言1影响电容电压不平衡的因素高压、大容量静止同步补偿器(STATCOM)是其文献[2]通过建立链式STATCOM的PSCAD模未来在电力系统中的发展方向。目前，其电路结构型，经仿真验证了在各逆变桥参数、触发脉冲完全相可分为两类：一类是将m个直流侧公用一个直流电同的理想状态下电容电压不会出现不平衡现象。文源

5、的三相桥基本单元电路输出的有一定相差的m献[4]研究了逆变桥损耗对电容电压的影响，指出组三相交流电压，经多个曲折联结的三相变压器组混合型损耗(既与逆变桥电流有关也与直流电压有合升压输出，构成多电平、多重化变流系统；另一类关的损耗，如器件的开关损耗)和并联型损耗(仅与是将多个直流隔离的单相日桥基本单元电路输出直流电压有关的损耗，如吸收回路损耗、器件断态损的多个单相交流电压直接串联相加，级联组合成一耗)是引起电容电压不平衡的主要原因。文献[5]个高压、大容量、多电平、链式交流系统¨J。链式定量分析了开关损耗、脉冲延时对电容电压的影

6、响，STATCOM因占地面积少、成本较低、损耗小成为近开关损耗和脉冲延时的微小差异也会导致电容电压年来研究的热点，同时由于其输出谐波含量少、便于的很大差异。文献[6]推导了各种损耗与逆变器参分相控制和容量扩展而广泛应用于实际工程和样机数的表达式，从功率的角度分析了链式STATCOM中【2J。但链式STATCOM也有明显的缺点：直流直流电容电压不平衡的原因。文献[7]用一个侧电容器相互独立，电容电压难以保持一致，容易导50MW的链式STATCOM验证了稳态直流电压分配致电压不平衡。本文综合现有文献分析了引起电容仅与并联损耗、开关

7、损耗、调制比、脉冲延时的差异电压不平衡的原因，比较了不同控制策略的特点。及三次谐波电流有关，与电容容值无关。文献[8]·47·认为直流侧电容与电网交换的能量和链节内部的损将电容电压高的模块的开关状态向使电容电压减小耗是影响直流电压不平衡的两个根本原因。的开关状态交换，同时将电容电压低的‰模块的‰开关‰咐臣归纳起来，导致直流侧电容电压不平衡的因素状态向使电容电压升高的开关状态交换，使两者靠主要是逆变桥损耗、脉冲延时，那么解决电容电压不近平均值，最终达到电容电压平衡。但经过数次循平衡问题的关键就是通过适当的控制策略尽可能降环交换后

8、，会导致开关频率严重增加，从而又会引起低链接内部损耗和消除脉冲延时。电容电压出现新的不平衡。此时，在交换判断依据中增加一个滞环比较器，开关频率大大的降低。在2常见控制策略链式STATCOM容量不是很大时，输出电压的冗余直流侧电容电压控制是链式STATCOM的关键状态较少，这种