多级注入式电流源型STATCOM模型和非线性控制策略研究.pdf

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1、第42卷第6期电力系统保护与控制Vo1．42NO．62014年3月16日PowerSystemProtectionandControlMar．16．2014多级注入式电流源型STATCOM模型和非线性控制策略研究罗振鹏1,27刘永和，杨宝峰(1．内蒙古工业大学能源与动力工程学院，内蒙古呼和浩特010051；2．内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特O10080；3．内蒙古电力科学研究院，内蒙古呼和浩特01002O)摘要：提出一种特别适合应用在大功率应用场合下的新型电流源型多级注入式STATCOM拓扑结构，巧妙地利用了注入式控制技术、多电平技术和零电平技术能够使主桥开关

2、在基频下工作产生可控的连续交流输出电流，输出高质量的电流波形，同时交流侧不需要连接电容就可以较好解决常规电流源变换器吸收电容难题。推导出多级注入式电流源型STATCOM的数学模型。给出了STATCOM仿射性状态方程采用反馈控制线性化设计控制器方法，设计非线性控制转换为采用线性化状态方程来设计。利用PSCAD／EMTDC对所建立的多级注入式CSC—STATCOM模型进行仿真并给出具体结论。关键词：CSC；模型；STATCOM；线性化；注入式；多电平Multi—levelreinjectioncurrentsourceconverterSTATCOMmodelingan

3、dnonlinearcontrolstrategyLUOZhen—peng，，LIUYong．he，YANGBao—feng(1．CollegeofEnergyandPowerEngineering，InnerMongoliaUniversityofTechnology,Hohhot010051，China；2．FacultyofEletricPower，InnerMongoliaUniversityofTechnology，Hohhot010080，China；3．InnerMongoliaPowerResearchInstitute，Hohhot010020，C

4、hina)Abstract：ThispaperpresentsanovelMLCR—CSC—STATC0Mtopology．particularlysuitableforthehighpowerapplications．Injectioncontroltechnology，multi—leveltechnologyandzeroleveltechnologyareused，whichenablesmainbridgeswitchworkinginfundamenta1~equencytooutputcontinuouscontrollableACcurrentand

5、high-qualitycurrentwaveforlnsandmeantimebeUerresolvetheabsorptioncapacitanceproblemsofconventionalCSCwithoutinstallingACcapacitor．ThispaperderivesthemathematicalmodelofMLCR．CSC．SIrC0M．adoptsfeedbackcontrollinearizationmeansfortheaffineCSC．STC0Mequationsandreplacesthenonlinearcontroldes

6、ignwithlinearstateequationdesign．ByuseofPSCAD／EMTDCtools．theestablishedmode1ofMLCR—CSCSTATC0Missimulatedandsomespecificconclusionsaredrawn．Keywords：CSC；model；STATC0M：1inear；reinjection；multi-level中图分类号：TM76文献标识码：A义章编号：1674—3415(2014)06—0052—06或CSC都能够用来控制系统无功补偿，但现在大0引言都选用VSC。选择VSC原因是：VS

7、C控制交流侧STATCOM是一种能够吸收和发出无功的并电压不关断交流侧电流。交流电源系统和VSC之联型补偿装置，其作用可以增强输电和配电系统功间只需串连电抗器来抑制电流突变，同系统连接比率传输能力，提高电力系统的稳态稳定极限，还可较容易。CSC通过开通和切断电流来控制交流电提高电力系统暂态稳定极限，同时也可用来阻尼系流幅值和相位。交流电源系统和CSC之间需要并统振荡。因此实际STATCOM装置如果能在输配联电容来缓冲存储在交流侧电感中能量_2J。如果电中起到调节作用必然是高电压大容量的⋯。交流侧电感量较大需要连接吸收电容也大，这样不STATCOM分为VSC型和C