虚拟电阻在级联型STATCOM中的应用.pdf

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1、第49卷第5期电力电子技术Vo1．49．No．52015年5月PowerElectronicsMav2015虚拟电阻在级联型STATCOM中的应用黄松柏．曾智帧。(1．湖北理工学院，电气与电子信息工程学院，湖北黄石435003；2．中国水电顾问集团中南勘测设计研究院，湖南长沙410014)摘要：阐述了级联型静止同步补偿器(STATCOM)的工作原理，介绍了电流跟踪控制和直流侧总电压控制。针对各级联单元直流侧电压不平衡现象，提出构造虚拟电阻的方法对各级联单元调制信号进行修正，修正量与补偿器输出电流成正比，

2、放大倍数由虚拟电阻决定。仿真和实验结果表明，级联型STATCOM采用该控制方法在稳态时电流跟踪效果良好，直流侧总电压稳定，各级联单元直流侧电压基本平衡。关键词：静止同步补偿器：虚拟电阻；直流侧电压中图分类号：TM7文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)05—0004—03ApplicationofVirtualResistorinCascadedSTATCoMHUANGSong—bai．ZENGZhi．zhen(1．HubeiInstituteofTechnology，Huangshi4

3、35003，China)Abstract：Theworkingprincipleofcascadedstaticsynchronouscompensator(STATCOM)isproposed，thecurrenttr—ackingcontrolandthetotalDCvoltagecontrolaleintroduced．ForDCvoltagesofeachcascadedunitareunbalance．themethodofconstructvirtualresistortocorectth

4、emodulatedsignalisproposed．Thecorrectionisproportionaltothecompensatedoutputcurent，andthemagnificationisdecidedbythevirtualresistor．SimulationandexperimentalresultsshowthatcascadedSTATCOMwiththeproposedcontrolmethodhasgoodcurenttrackefectinthesteadystate

5、，thetotalDCvoltageissteady，andDCvoltageofeachcascadedunitisbalanced．Keywords：staticsynchronouscompensator；virtualresistor；directcurrentvdtageFoundationProject：SupportedbytheEducationDepartmentofHubeiProvinceScienceandTechnologyResearchProjects(No．B201307

6、1)1引言制方法，但均未考虑直流侧电压平衡控制。文献[5】介绍了一种交换脉冲的直流侧电压平衡控制方目前。适用于中高压大功率STATCOM的拓扑法。但该方法仅适用于级联单元参数相差较小的结构中级联多电平结构所需器件数量少，无需箝情况。文献[6]提出了四象限双H桥的主电路结位器件，易实现模块化，易于扩展，适用不同的电构。但其外部电路复杂。增加了投入和维护成本。压等幺圾【”。理论上，STATCOM与电网只进行无功功此处首先阐述了级联型STATCOM的工作原率的交换，一个电网周期内交换的能量为零。但由理．介绍了

7、电流跟踪控制和直流侧电压总体控制。于功率器件并非理想开关。STATCOM需从电网获针对各级联单元直流侧电压不平衡的现象，采用得一定的有功功率维持直流侧电压稳定。级联型构造虚拟电阻的思路进行直流侧电压平衡控制．STATCOM各个级联单元直流侧电容相互独立，参根据各级联单元直流侧电压的偏差对调制信号进数的分散性、开关损耗的不同及脉冲延时的差异行修正．修正量与逆变器输出电流成正比。放大倍会造成直流侧电压不平衡。文献[2—3】对直流侧电数由虚拟电阻决定。最后，通过仿真和实验验证了压不平衡现象进行了深入研究。建立

8、了级联单元所提控制方法的有效性。的损耗模型。指出稳态时直流侧电压不平衡主要由于混合型损耗、并联型损耗及脉冲延时不同造2级联型STATCoM基本原理成的。文献『4]给出适用于级联型STATCOM的控2．1主电路结构STATCOM将自换相桥式逆变电路通过连接基金项目：湖北省教育厅科学技术研究项目(B2013071)电抗与电网相连，基本原理是通过调节逆变电路定稿日期：2o14一O8—29作者简介：黄松柏(1980一)，男，湖北黄石人，硕士，讲师，