链式STATCOM直流电容电压平衡的混合控制.pdf

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1、第47卷第10期电力电子技术Vo1．47．No．102013年10月PowetElectronicsOctober2013链式STATCOM直流电容电压平衡的混合控制谭博，曾光，张静刚，杨波(西安理工大学，自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：针对链式静止同步补偿器(STATCOM)中直流电容电压平衡的问题，提出一种混合控制策略。其将控制过程分为动态和稳态两个过程。在动态过程中，采用了一种基于直流侧电容充放电原理的控制方法．在不影响系统输出电压波形和系统运行稳定性的前提下，通过对电容进行强制的充电和放电，对电容电压进行平衡控制，并保证响应速度的快速性；在稳态

2、时，为保证系统的稳态精度，采用轮换脉冲法。通过设定一定的条件，使两种平衡控制能根据系统实际运行状态相互切换。在单相5链节STATCOM实验平台上进行了实验验证．证明了所提控制方法的有效性和可行性。关键词：静止同步补偿器；电容电压平衡；混合控制中图分类号：TN7文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)10—0078—03HybridControlStrategyofDCCapacitorVoltageBalancingf0rCascadeSTATCOMTANBo，ZENGGuang，ZHANGJing—gang，YANGBo(Xi’龇Universityof

3、Technology，Xi’an710048，China)Abstract：InordertobalanceDCcapacitorvohageofcascadestaticsynchronouscompensator(STATCOM)，ahybridcontrolstrategyisproposed．Itseparatesthecontrolprocessintodynamicprocessandsteady—stateprocess．Atthedy—namicprocess，acontrolmethodbasedontheoperatingprocessoftheDC

4、capacitorisusedtoguaranteethesystem’Sresponsespeed．Thismethodcouldforcethecapacitycharginganddischarging，withoutinfluencingtheoutputvoltagewaveformandthesystemstability．Atthesteady-state，thetraditionalandclassicalmethod，‘pulserotation’isusedtoguaranteethesystem’Saccuracy．Bysettingsomecon

5、ditions，itcouldmakesurethatthetwokindsofcontrolmethodcouldinterconvertaccordingtotheoperatingstateofthesystem．Anexperimentalplatformofsinglephase5-chainSTATCOMverifiesthetheoryanalysis．Keywords：staticsynchronouscompensator；capacitorvoltagebalancing；hybridcontrolFoundationProject：Supporte

6、dbySpecialFundsfortheConstructionofKeyDisciplineFundedProjectinShaanxiProvince(No．105．OOX901)l引言要求来决定串联H桥的个数。图1示出三角形接法的2链节链式多电平结构。链式STATCOM是近年来的研究热点。其直流侧电容电压易出现不平衡的情况．严重时可能危及装置的安全运行【”。目前，对于直流侧电压控制的解决方法可分为两类：①通过外部的平衡控制电路来实现：②通过控制算法控制各模块直流侧电压的均衡s1。方法①消耗较多能量．可靠性不高。在此基于方法②提出一种混合型直流电容电压控制方法，针

7、对不同工况，采用不同控制算法，图12链节链式拓扑结构使系统在动态和稳态都具有良好性能。Fig．12-chainlinktopologystructure2直流侧电压平衡混合控制策略在系统工作过程中．可将直流侧电容电压平链式结构可根据系统对输出电压、电平数的衡控制分为两部分：一部分为从不平衡状态调节到基本平衡状态，称为动态过程；一部分为在已基基金项目：陕西省重点学科建设专项资金资助(105．00X901)本平衡后，对稳态精度的提高，称为稳态过程。混定稿日期：2013—04—12合控制策略就是结合两种控制策略，使其在动态作者简介：谭博(198