基于模塊化多電平換流器的STATCOM研究.pdf

1、隨著國家智能電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展，柔性交流輸電技術(shù)將會得到廣泛應(yīng)用。靜止同步補償器(STATCOM)，作為柔性交流輸電的重要裝置，也得到了越來越多重視。針對高壓大功率領(lǐng)域，通過對常見多電平變換器拓撲的分析和比較，引出本文研究重點，模塊化多電平換流器(MMC)拓撲，提出并研究了該拓撲在STATCOM中的應(yīng)用。
　　 本文首先對STATCOM基本原理和控制方式進行了介紹，提出單相動態(tài)無功電流檢測算法，分析了三相基于dq0變換的無功檢測方法

2、，通過Matlab仿真驗證了上述方法的可行性。論文詳細研究了模塊化多電平換流器，對其拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理以及子模塊運行方式進行了說明，建立數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出輸入輸出的關(guān)系、子模塊電容電壓穩(wěn)定影響因素。為保證直流側(cè)電容電壓的穩(wěn)定，采取電壓均分和電壓均衡的分級控制方法，并嚴格論證了該控制方法下系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過對MMC型STATCOM無功補償原理的分析，依次建立在abe靜止坐標(biāo)系和dq0同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中數(shù)學(xué)模型，利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析系統(tǒng)的開環(huán)傳

3、遞函數(shù)，證明MMC型STATCOM的可行性和穩(wěn)定性。系統(tǒng)直流側(cè)采用電壓直接PI控制和誤差疊加的方法，交流側(cè)針對dq分量耦合不能獨立控制的缺點，提出了一種基于狀態(tài)反饋的解耦控制方法，動態(tài)跟蹤效果較好。利用Saber和Matlab軟件協(xié)同仿真，證明了MMC和MMC型STATCOM的可行性和控制策略的正確性。
　　 在理論分析和仿真研究的基礎(chǔ)上，以DSP芯片TMS320F28335為核心，搭建主電路、驅(qū)動單元和采樣電路等，完成系統(tǒng)硬件