链式STATCOM直流电容电压均衡控制.pdf

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1、第36卷第6期：0027—0031电力电容器与无功补偿Vo1．36，No．6：0027-00312015年12月PowerCapacitor＆ReactivePowerCompensationDec．2015DOI：10．14044／j．1674-1757．pcrpc．2015．06．007链式STATCOM直流电容电压均衡控制赵品，纪竹童，邵泽华(1．山东蓝天电能科技有限公司，山东烟台264006；2．欧瑞传动电气股份有限公司，山东烟台264006)摘要：针对链式STATCOM直流电容电压不平衡的现象，提出了一种基于脉宽充电面积控制的均压方法。该算法循环控制链节极值电压，使得

2、极大值和极小值电压链节循环工作在最小充电面积脉宽和最大充电面积脉宽下。该算法控制简单、易于实现，仿真试验结果证明了其有效性。关键词：链式多电平；逆变器；均压DCCapacitorVoltageBalancingControlforCascadedSTATCOMZHAOPin，J1Zhutong2，SHAOZehua(1．ShandongBlueSkyEnergyTechnologyCo．，Ltd．，Yantai264006，China；2．EURADriveEtectricCo．，Ltd．，Yantai264006，China)Abstract：Inthispaper，asfo

3、rtheimbalancecircumstanceofDCcapacitorvohageofSTATCOM，abal-ancingmethodbasedonthecontrolofpulsewidthchargingareaisproposed．Inthisalgorithm，thelinksextremevohageiscontrolledSOtokeeptheMax．andMin．vohagelinkoperateatminimumandmaximumchargingareapulsewidth．Thealgorithmcontrolissimpleandeasytoach

4、ieve．AndtheeficiencyisVer—ifiedbythesimulationtestresult．Keywords：cascadedmultilevel；inverters；voltagebalance外围设备，只存在理论依据，实现起来比较复杂。O引言文献[8—10]采用脉冲循环实现均压，这种方式虽目前国内已经投运的大容量静止同步补偿器然能在一定程度上起到均压的效果，但反应速度慢，(staticsynchronouscompensator．STATCOM)大都采抗干扰能力差。文献[11]提出了基于瞬时电流控用2类逆变器拓扑：变压器多重化和链式多电平电制的分相控制

5、策略．通过改变相角的方法来控制压型逆变器『1-3]。与变压器多重化结构相比，链式直流电压，但大容量STATCOM移相角很小．改变STATCOM具有占地面积小、便于分相控制、可靠性移相角不适当会造成系统的不稳定。文献[12—14]高和避免了多重化变压器非线性导致的过电压和提出了基于电压冗余状态的均压控制，该方法调过电流等优点．近年来得到了广泛的研究和应用。制的H桥链节只能输出+E和一E2种电平，输出链式STATCOM主电路的每相逆变器由若干单电压畸变率高．直流电压利用率低，实际中很少使相桥级联而成．三相链式逆变器通过连接电抗器用。文献[15一l6]提出了一种叠加有功电压的均压进行

6、星形或者角形连接，各链节直流侧电容互相控制方法，该方法在无功指令电流为0时不能实独立。但每个链节的并联损耗、开关损耗等又存在现均压。差异．这直接导致了STATCOM存在直流侧电容不笔者首先提出了一种基于载波移相控制策略均衡的问题。如何解决直流电容电压不均衡的问的均压方法．通过计算各个链节的充电面积．将直题成了当今STATCOM研究的热点。文献[3—5]提流电压高的链节工作在充电面积小的状态．将直流出了基于基频优化的均压控制方法，通过控制链电压低的链节工作在充电面积大的状态．通过脉冲节的导通角来实现均压，该方法上层控制和均压简单的交换来实现电压均衡的控制，然后理论验证控制不能完全

7、解耦。文献[6—7]通过外部交换功率了该方法的可行性，最后通过仿真实验．验证了所的方法来实现电容电压均衡控制，这种方法增加了提出控制方法的有效性收稿日期：2015．05．25·27·2015年第6期电力电容器与无功补偿第36卷载波和调制波都是周期性波形，以单个功率单lSTACTOM直流电容电压均衡控制策略分析元左桥臂的输出电压进行傅里叶分解．可得左桥臂载波移相SPWM(carrierphaseshiftingSPWM．的输出电压满足如下关系：CPS—SPWM)调制法是一种特别适合于级联多电平