[發(fā)明專(zhuān)利]鏈?zhǔn)絊TATCOM子模塊直流電壓均衡控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010936310.X
• 申請(qǐng)日: 2020-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112152231B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳繼開(kāi);胡陽(yáng);李國(guó)慶;王振浩;辛業(yè)春;金國(guó)彬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東北電力大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/18
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 白冬冬

一種鏈?zhǔn)絊TATCOM子模塊直流電壓均衡控制方法，屬于電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的目的是根據(jù)H橋子模塊數(shù)量和等效電容容值來(lái)自適應(yīng)地修正載波頻率，以提高鏈?zhǔn)絊TATCOM的子模塊直流電壓均衡能力基于非整數(shù)倍載波頻率調(diào)制的鏈?zhǔn)絊TATCOM子模塊直流電壓均衡控制方法。本發(fā)明步驟是：計(jì)算第m相H橋子模塊直流電壓的不平衡度，判斷H橋子模塊直流電壓不平衡度是否超標(biāo)，啟動(dòng)子模塊直流電壓均衡控制方法。本發(fā)明解決CPS?SPWM調(diào)制（載波相移正弦脈寬調(diào)制）導(dǎo)致的鏈?zhǔn)絊TATCOM各相H橋子模塊直流電壓不均衡的問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

鏈?zhǔn)絊TATCOM是當(dāng)前主要的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置之一，其多應(yīng)用于中高壓配網(wǎng)場(chǎng)合，CPS-SPWM載波相移正弦脈寬調(diào)制是其主要的調(diào)制方法。相比于其他應(yīng)用在鏈?zhǔn)絊TATCOM的調(diào)制策略，如階梯波脈寬調(diào)制、消除特定次諧波調(diào)制、SVPWM調(diào)制等，CPS-SPWM調(diào)制易于實(shí)現(xiàn)、在等時(shí)間內(nèi)單模塊開(kāi)關(guān)次數(shù)幾乎相等，能夠在較低開(kāi)關(guān)頻率下獲得良好的基波輸出。但是由于CPS-SPWM調(diào)制本身的局限性，載波的相位差異會(huì)引起輸入單個(gè)H橋子模塊的有功功率不相等，導(dǎo)致子模塊電容電壓出現(xiàn)不均衡問(wèn)題，，所以改進(jìn)子模塊直流電壓控制方法，維持其直流側(cè)電容電壓的均衡一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)H橋子模塊數(shù)量和等效電容容值來(lái)自適應(yīng)地修正載波頻率，以提高鏈?zhǔn)絊TATCOM的子模塊直流電壓均衡能力基于非整數(shù)倍載波頻率調(diào)制的鏈?zhǔn)絊TATCOM子模塊直流電壓均衡控制方法。

本發(fā)明步驟是：

改變載波頻率控制各子模塊電容電壓平衡，使電容電壓差異保持在一定范圍，具體實(shí)施方法如下：

(1)計(jì)算第m相H橋子模塊直流電壓的不平衡度

采集第m相子模塊直流電壓有效值U_dcmi，按照式(1)計(jì)算第m相H橋子模塊直流電壓的不平衡度

式中，N為級(jí)聯(lián)H橋子模塊數(shù)，i為每相子模塊的編號(hào)；

(2)判斷H橋子模塊直流電壓不平衡度是否超標(biāo)

式中，C_T為非鏈?zhǔn)絻呻娖絊TATCOM直流側(cè)等效電容，w₁和w₂為對(duì)應(yīng)權(quán)重；

(3)啟動(dòng)子模塊直流電壓均衡控制方法

一、按照式(3)在整數(shù)倍載波頻率f_c上疊加頻移量，獲得非整數(shù)倍載波頻率f_mi，表示為：

式中，α為調(diào)整因子(1≤α≤1.1)，θ為1個(gè)基波周期后相鄰檢測(cè)獲得的兩個(gè)相鄰載波之間的相位差；

二、利用式(1)調(diào)整第m相中N-1個(gè)H橋子模塊對(duì)應(yīng)的載波頻率

STATCOM第m相中保持1號(hào)子模塊載波頻率不變，根據(jù)公式(3)調(diào)節(jié)后續(xù)2號(hào)～N號(hào)子模塊的載波頻率f_mi；返回步驟(1)，若子模塊直流電壓回復(fù)平衡速度低于預(yù)期，可改變調(diào)整因子α，使其提高電壓平衡調(diào)整速度。

本發(fā)明解決CPS-SPWM調(diào)制(載波相移正弦脈寬調(diào)制)導(dǎo)致的鏈?zhǔn)絊TATCOM各相H橋子模塊直流電壓不均衡的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是并網(wǎng)鏈?zhǔn)絊TATCOM主電路示意圖；

圖2是CPS-SPWM三個(gè)模塊調(diào)制示意圖；