基于混合級聯(lián)多電平換流器的STATCOM研究.pdf

1、靜止同步補(bǔ)償器（Static Synchronous Compensator，STATCOM）作為一種并聯(lián)型無功補(bǔ)償FACTS裝置，因其良好的動(dòng)態(tài)特性受到廣泛重視。隨著我國輸電容量和負(fù)荷的不斷增大，無功補(bǔ)償向著高壓大容量發(fā)展，鏈?zhǔn)絊TATCOM因具有模塊化、多電平特性，便于擴(kuò)展和實(shí)現(xiàn)冗余，成為無功補(bǔ)償方面的研究和應(yīng)用熱點(diǎn)。近年來，鏈?zhǔn)街麟娐吠負(fù)溆钟辛诵碌陌l(fā)展，出現(xiàn)了混合級聯(lián)多電平拓?fù)?，為高壓大容量無功補(bǔ)償裝置的研制開辟了一條新思路。本文

2、提出了一種基于混合級聯(lián)多電平換流器(Hybrid Cascaded Multilevel Converter，HCMC)的新型STATCOM，簡稱HCMC-STATCOM，主要研究了HCMC-STATCOM的控制策略、調(diào)制策略、H橋電容電壓平衡控制策略和直流電容參數(shù)設(shè)計(jì)問題。
　　本文提出的HCMC-STATCOM由常規(guī)二電平電壓源換流器和H橋子模塊級聯(lián)而成的整形電路兩部分構(gòu)成。在其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上分析了HCMC-STATCOM的

3、基本工作原理，并且建立了交流系統(tǒng)平衡情況下HCMC-STATCOM在三相靜止坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。
　　研究了功率前饋解耦控制策略，并設(shè)計(jì)了控制器實(shí)現(xiàn)整形電路和二電平換流器的協(xié)調(diào)配合，以及直流電容電壓的控制;詳細(xì)闡述了整形電路兩種調(diào)制策略單極倍頻載波移相SPWM調(diào)制策略（Carrier Phase-Shifting SPWM，CPS-SPWM）和最近電平逼近調(diào)制(Nearest Level Modulation，

4、NLM)的實(shí)現(xiàn)方法;詳細(xì)分析了HCMC-STATCOM的啟動(dòng)控制策略;利用PSCAD/EMTDC仿真驗(yàn)證了所提出控制策略、調(diào)制策略和啟動(dòng)策略的有效性。
　　整形電路H橋直流電容電壓的平衡是HCMC-STATCOM正常運(yùn)行的前提。本文研究了在CPS-SPWM和NLM兩種不同調(diào)制策略下的H橋直流電容電壓平衡控制策略;通過PSCAD/EMTDC仿真對提出的電容電壓平衡控制策略進(jìn)行了有效性驗(yàn)證。
　　直流電容器的參數(shù)直接影響HCMC