級聯(lián)H-橋多電平STATCOM關鍵技術研究.pdf

1、電力系統(tǒng)中無論是發(fā)電、輸電還是配電環(huán)節(jié)都要求穩(wěn)定電壓水平，為用戶提供穩(wěn)定、可靠、無污染的電能。動態(tài)無功補償是穩(wěn)定電壓水平的重要手段之一。靜止同步補償器（STATCOM）具有許多優(yōu)點，代表了無功補償裝置的發(fā)展方向，引起國內(nèi)外專家學者的廣泛關注。級聯(lián)H-橋多電平（或稱“鏈式”）STATCOM是當前高壓大容量STATCOM的最佳方案，具有廣闊的發(fā)展前景和獨特的研究價值。鏈式STATCOM的關鍵技術包含同步技術、調(diào)制技術、動態(tài)無功控制和并網(wǎng)電流

2、控制技術、不平衡工況下的控制和保護技術和鏈節(jié)直流電壓均衡控制技術等。本文針對同步算法、不平衡工況下的控制和鏈節(jié)直流電壓均衡控制三個關鍵技術目前研究中存在的問題，進行了以下三個方面的工作。
　　首先，討論了abc/dq變換的頻率偏移特性，針對預測濾波器改進dq_MAF_open同步算法頻率適應范圍窄和在非偶次諧波點上提供的衰減不足的兩個缺陷，提出了一種基于有限沖擊響應濾波器的寬范圍頻率適應新型開環(huán)同步算法，詳細分析了該算法各部分的工

3、作原理和設計原則，給出了具體設計步驟，并通過仿真結果比較了預測濾波器改進dq_MAF_open同步算法和新算法的頻率適應性能，驗證了其優(yōu)越性。
　　其次，建立了星形鏈式STATCOM的數(shù)學模型，分析了兩種典型不平衡工況下，鏈式STATCOM每相變換器輸入有功會發(fā)生偏移的特殊現(xiàn)象，從數(shù)學上證明常規(guī)的有功電流調(diào)節(jié)法并不能對有功偏移量進行校正，分析了現(xiàn)有文獻提出的兩種功率校正方案的基本原理，指出了它們的局限性，給出了一種零序電壓求解方案

4、。通過對零序電壓注入法的有效補償范圍的定量分析，得出了STATCOM輸出額定無功電流時的不平衡負序電流補償能力與正、負序電流的比值以及并網(wǎng)電感的關系，通過10kV/±50MVar星形鏈式STATCOM的仿真結果，驗證了理論分析的正確性。
　　最后，從實現(xiàn)的角度，對鏈式STATCOM直流電容電壓控制系統(tǒng)的優(yōu)化設計進行了探索，提出一種鏈節(jié)直流電壓分布式控制系統(tǒng)，能在不損害均壓效果前提下，簡化通信系統(tǒng)，便于鏈節(jié)擴展。分析了分布式系統(tǒng)引入