[發明專利]一種級聯式STATCOM直流側電容電壓平衡控制方法

有效

• 申請號: 201210127195.7
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102684204A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 戴朝波;吉平;武守遠
• 申請（專利權）人: 中電普瑞科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02M1/32
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及解決級聯式靜止同步補償器STATCOM(Static?Synchronous?Compensator，簡稱STATCOM)直流側電容電壓平衡的控制問題，具體涉及一種級聯式STATCOM直流側電容電壓平衡的控制方法。

背景技術

目前，STATCOM無功功率控制分為直接電流控制和間接電流控制兩大類。直接電流控制，采用跟蹤型PWM控制技術對電流波形的瞬時值進行反饋控制，直接控制指令電流的發生。間接電流控制，是通過控制STATCOM逆變器所產生交流電壓基波的相位和幅值，來間接控制STATCOM的交流側電流。由于直接電流控制法是對電流瞬時值的跟蹤控制，在開關頻率能滿足要求的情況下，控制系統響應速度很快。而間接電流控制方法對開關頻率的要求不是很高，常與多重化、多電平、PWM控制等技術相結合應用的大容量STATCOM，但響應時間較長。

級聯H橋式多電平STATCOM是由多個電壓型H橋逆變器級聯而成，各級聯逆變器單元的直流側由電容器提供電壓支撐。由于各直流側電容器相對獨立，如果各單元輸出功率不均衡或者各單元的損耗和參數存在差異，就會造成各單元直流側電容電壓的不平衡，從而引起STATCOM控制性能下降，甚至導致直流側電容過電壓，威脅裝置安全運行。

在采用移相載波PWM方式的級聯式多電平STATCOM中，直流側電容電壓的平衡控制策略主要包括采用附加硬件電路和不采用附加硬件電路控制兩大類。

采用附加硬件電路的方法有：通過在直流側電容器并聯一個可調電阻來調節裝置的等效損耗、基于交流母線能量交換方法和采用直流母線能量交換方法等。附加的硬件電路增加了STATCOM電路拓撲結構的復雜性，提高了控制難度，降低了裝置的可靠性，增加了裝置額外損耗和成本。

不采用附加硬件電路控制直流側電容電壓平衡的策略主要有：基于功率信號的直流側電容電壓單獨控制策略、直流電容電壓分層控制策略以及采用分相瞬時電流跟蹤的方法控制電容電壓平衡，參考文獻[1]-[4]。

[1]J.A.Barrena，L.Marroyo，M.A.Rodriguez，et?al.DC?Voltage?Balancing?for?PWMCascaded?H-Bridge?Converter?Based?STATCOM.IEEE?IECON，Nov.7-10，2006，Paris，France：1840-1845.

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發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種綜合電流控制方法，用于級聯式多電平STATCOM直流側電容電壓平衡控制。該方法不僅保證了直流電容電壓在各H橋間的平衡，提高了控制環節的響應速度、優化了系統性能，也無需附加硬件電路，不會增加靜止同步補償器STATCOM裝置的硬件成本。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種級聯式STATCOM直流側電容電壓平衡控制方法，其改進之處在于，所述控制方法包括直接電流控制和間接電流控制相結合；

所述方法包括下述步驟：

A、生成有功電流參考值；

B、選擇特殊橋；

C、生成STATCOM輸出電流參考值；

D、特殊橋間接電流控制；