混合級(jí)聯(lián)H橋型STATCOM調(diào)制策略研究.pdf

1、靜止同步補(bǔ)償器(Static Synchronous Compensator, STATCOM)可有效補(bǔ)償電網(wǎng)中的諧波和無(wú)功，改善電網(wǎng)質(zhì)量，提高功率因數(shù)。在無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，調(diào)制策略的優(yōu)劣直接影響其補(bǔ)償效果，本文以混合級(jí)聯(lián)H橋STATCOM為研究對(duì)象，對(duì)基于混合級(jí)聯(lián)H橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)制策略展開(kāi)研究，同時(shí)對(duì) STATCOM系統(tǒng)中電流環(huán)跟蹤控制以及直流側(cè)電壓控制進(jìn)行了仿真分析。
　　混合級(jí)聯(lián)多電平結(jié)構(gòu)中，混合級(jí)聯(lián) H橋多電平變流器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單

2、，容易擴(kuò)展，相比傳統(tǒng)級(jí)聯(lián) H橋多電平變流器能夠輸出更多電平數(shù)，因而得到廣泛關(guān)注。本文首先對(duì)混合級(jí)聯(lián) H橋多電平變流器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究分析，結(jié)合主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析對(duì)應(yīng)功率單元的工作狀態(tài)，分析每相各功率單元分別取不同直流側(cè)電壓比的輸出波形，引入最大延伸定理，為選擇合適的直流側(cè)電壓比給出理論依據(jù)，并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析驗(yàn)證。
　　本文以混合級(jí)聯(lián)七電平變流器為例，對(duì)混合調(diào)制、混合頻率調(diào)制以及單極性載波層疊調(diào)制分別進(jìn)行研究。首先對(duì)

3、混合調(diào)制策略中門(mén)檻電壓取值 Ucmp給出理論依據(jù)，研究分析混合調(diào)制策略存在的能量倒灌問(wèn)題。針對(duì)該問(wèn)題采用了一種新型混合調(diào)制策略，該調(diào)制策略通過(guò)增加門(mén)檻電壓比較值，以避免出現(xiàn)兩 H橋單元輸出電平極性相反的情況，從而解決能量倒灌問(wèn)題。單極性載波層疊調(diào)制策略使兩 H橋單元工作在同一載波頻率下，其輸出電平極性不出現(xiàn)相反的情況，但考慮到在電壓等級(jí)較高的場(chǎng)合，高壓 H橋單元開(kāi)關(guān)管采用IGCT或者GTO，會(huì)受其開(kāi)關(guān)頻率的限制，基于此，本文給出了高壓與

4、低壓H橋單元分別采用不同頻率載波進(jìn)行調(diào)制的混合頻率載波調(diào)制方案。由于高壓 H橋單元采用低頻載波進(jìn)行調(diào)制，低頻載波的引入，會(huì)影響其輸出波形，針對(duì)混合頻率載波調(diào)制，分別取不同頻率載波對(duì)其輸出進(jìn)行分析研究。最后通過(guò)仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所采用的調(diào)制策略的有效性和可行性。
　　本文對(duì)混合級(jí)聯(lián)H橋STATCOM特性進(jìn)行分析研究，其關(guān)鍵技術(shù)還包括：無(wú)功電流檢測(cè)方法、電流環(huán)跟蹤控制方法、相間直流側(cè)電壓控制以及各 H橋單元直流側(cè)電壓控制方法。針對(duì)單極性