基于空间矢量的三相四线系统DSTATCOM仿真.pdf

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1、第45卷第7期电力电子技术Vo1．45，No．72011年7月PowerElectronicsJuly2011基于空问矢量的三相四线系统DSTATCOM仿真高立刚(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，陕西西安710065)摘要：选取中点引出式三电平逆变器作为配电网静止无功发生器(DSTATCOM)的主电路，提出一种新型三维空间矢量调制(3．DSVM)算法，将参考电压矢量分解为一个基矢量和一个两电平矢量，三电平3．DSVM的问题转化为两电平3．DSVM问题，从而简化了三电平3．DSVM算法。实现了三相四线系统DSTATCOM的并联补偿．最后使用PSCAD／E

2、MTDC进行了仿真，仿真和实验结果表明此控制算法具有良好的不平衡补偿能力。关键词：配电网静止无功发生器；逆变器；三相四线中图分类号：TM714文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2011)07—0034-03Three．dimensionalSVMAlgorithmDSTATC0MinThree-phaseFour-wireSystemGAOLi．gang(HydroChinaXibeiEngineeringCorporation，Xi’an710065，China)Abstract：Amidpointleadstotypethree·leveli

3、nverterasamaincircuitofthedistributionstaticvargenerator(DS—TATCOM)ispresented；athreedimensionalspacevectormodulation(3一DSVM)ischangedintotwodimensionalspacevectormodulation(2一DSVM)algorithmprinciple．ThesimulationmodeloftheinverterisbuihupbyPSCAD／EMTDC．Thesimulationandexperimental

4、resultsshowthatthemethodhasthebettercompensationcapacityandun—balanceinhibitingbehaviors．Keywords：distributionstaticvargenerator；inverter；three-phasefour—wire1引言2DSTATCOM的主电路结构由于配电系统中非线性负载的增多，使谐波在三相四线系统中，根据对中线电流补偿方电流和无功电流大量注入电网，引起三相不平衡，法的不同．DSTATCOM主电路有三桥臂逆变器和中线电流过大，造成电能质量问题Ⅲ。在实际配

5、电四桥臂逆变器两种结构。这里采用中点引出式三系统中．三相四线系统非常普遍。桥臂三电平逆变器[4】。如图1所示。如何利用各种电力电子补偿装置来改善电能质量，已经成为近年来热点研究的问题之一【。DSrATCOM是无功补偿和改善电能质量的重要设备，与现有的静止无功补偿装置(SVC)相比较，DSTATCOM具有调节速度更快、运行范围更宽、吸收无功连续、谐波电流小、损耗低等优点【31。在此基于三相四线系统的DSTATCOM装置。采用中点引出式三电平逆变器作为DSTATCOM主电路，提出了一种基于参考电压分解的三维空间矢量的控图1三相四线制三电平逆变器制方法，将三电平

6、3．DSVM的问题转化为两电平3三维空间矢量脉宽调制3．DSVM问题。从而简单快速地确定了基本矢量3．1三电平矢量坐标变换和作用时间。图1中定义，当V与V(a，b，c)导通，开关函数Si=l；V与VTd导通，Si-0；VTe与V导通，S产一1。设直流侧上、下桥臂电压相等，。=萨定稿日期：20l1—02一l6作者简介：高立剐(1981一)，男，陕西成阳人。硕士。研究方，此时逆变器的输出电压l=。将瞬时电压向为电力系统的运行与控制。矢量变换到，口，O三维坐标中，计算式为：34基于空间矢量的三相四线系统DSTATCOM仿真fn~(i)=Urbasec+州，I／／

7、'tx}1／、01／、1／／-、31／／，22一1x／／赫、／3／2IlLIub]-JIc(1)【“。一Iint()，lf<0OL，卢，0坐标下瞬时电压矢量表示为[51：UU“，lE，l。no=(、／忍．s)(2)式中：So-S-Sl／2-S；b-S；．s。：S+Sb+So；，l，，n。分别为OL，，0轴的单位矢量。在三电平逆变器中。共有27个矢量，图2为三电平空间矢量在OL，卢平面上的投影。(一1l一1)卢(01．123—1)(11—1)。＼W褂仔嘉(、，o2口(1lokt,,，(101)H(一11(一0～I)＼5／(一1＼／／6(o—I(I1—0)(一

8、1一II)(O—II)(卜11)图2三电平矢量在，平面下的投影对任