基于模塊化多電平換流器的STATCOM研究.pdf

1、隨著國(guó)家智能電網(wǎng)的持續(xù)發(fā)展，柔性交流輸電技術(shù)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)，作為柔性交流輸電的重要裝置，也得到了越來(lái)越多重視。針對(duì)高壓大功率領(lǐng)域，通過(guò)對(duì)常見(jiàn)多電平變換器拓?fù)涞姆治龊捅容^，引出本文研究重點(diǎn)，模塊化多電平換流器(MMC)拓?fù)?，提出并研究了該拓?fù)湓赟TATCOM中的應(yīng)用。
　　 本文首先對(duì)STATCOM基本原理和控制方式進(jìn)行了介紹，提出單相動(dòng)態(tài)無(wú)功電流檢測(cè)算法，分析了三相基于dq0變換的無(wú)功檢測(cè)方法

2、，通過(guò)Matlab仿真驗(yàn)證了上述方法的可行性。論文詳細(xì)研究了模塊化多電平換流器，對(duì)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、工作原理以及子模塊運(yùn)行方式進(jìn)行了說(shuō)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(jí)控制方法，并嚴(yán)格論證了該控制方法下系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)MMC型STATCOM無(wú)功補(bǔ)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(kāi)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(duì)dq分量耦合不能獨(dú)立控制的缺點(diǎn)，提出了一種基于狀態(tài)反饋的解耦控制方法，動(dòng)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(dòng)單元和采樣電路等，完成系統(tǒng)硬件