[發明專利]鏈式STATCOM直流側電壓均衡控制方法

有效

• 申請號: 202110292303.5
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN112909961B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 章小衛;周京華;景柳銘;胡長斌;樸政國;張貴辰
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 董娣

本公開是關于一種鏈式STATCOM直流側電壓均衡控制方法。其中，該方法包括：基于鏈式STATCOM損耗模型電路，生成鏈式STATCOM鏈節中直流側電容電壓數學關系式；基于所述直流側電容電壓數學關系式，以鏈式STATCOM各相各串聯模塊直流側電壓之和的平均值作為指令值，以各模塊直流側實際電壓值作為反饋值，實現鏈式STATCOM相內直流側電壓均衡控制；對鏈式STATCOM的各相輸出電壓進行有功補償，通過調節鏈式STATCOM各相有功功率，實現鏈式STATCOM相間直流側電壓均衡。本公開通過建立了相間控制和相內控制數學模型，提出了相內和相間直流側電壓均衡控制策略。

技術領域

本公開涉及電力電子領域，具體而言，涉及一種鏈式STATCOM直流側電壓均衡控制方法。

背景技術

鏈式STATCOM各鏈節單元直流側電容相互獨立，理想情況下采用CPS-PWM可以保證各鏈節的輸入功率一致，但是由于器件參數差異及其損耗、PWM脈沖延時等原因，會導致各鏈節的直流側電壓波動和不均衡，對系統的穩定運行和補償性能造成影響。因此，為保證各鏈節直流側電壓的穩定與均衡，需要對各鏈節電壓進行均衡控制。

由鏈式STATCOM電路拓撲可知，其各相均由獨立的H橋功率單元級聯而成，且各鏈節的直流側電容相互獨立，給系統的穩定運行帶來了新的問題。在裝置的實際工作中，各鏈節單元的元器件參數存在差異，從控制器到驅動輸出的PWM波也存在延時不一致的情況，以上原因都可能造成各鏈節模塊的電容電壓不均衡，對系統穩定運行及補償性能造成影響。

因此，需要一種或多種方法解決上述問題。

需要說明的是，在上述背景技術部分公開的信息僅用于加強對本公開的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。

發明內容

本公開的目的在于提供一種鏈式STATCOM直流側電壓均衡控制方法，進而至少在一定程度上克服由于相關技術的限制和缺陷而導致的一個或者多個問題。

根據本公開的一個方面，提供一種鏈式STATCOM直流側電壓均衡控制方法，包括：

基于鏈式STATCOM損耗模型電路，生成鏈式STATCOM鏈節中直流側電容電壓數學關系式；

基于所述直流側電容電壓數學關系式，以鏈式STATCOM各相各串聯模塊直流側電壓之和的平均值作為指令值，以各模塊直流側實際電壓值作為反饋值，實現鏈式STATCOM相內直流側電壓均衡控制；

對鏈式STATCOM的各相輸出電壓進行有功補償，通過調節鏈式STATCOM各相有功功率，實現鏈式STATCOM相間直流側電壓均衡。

在本公開的一種示例性實施例中，所述基于所述直流側電容電壓數學關系式，以鏈式STATCOM各相各串聯模塊直流側電壓之和的平均值作為指令值，以各模塊直流側實際電壓值作為反饋值，實現鏈式STATCOM相內直流側電壓均衡控制還包括：

基于所述直流側電容電壓數學關系式，以鏈式STATCOM各相各串聯模塊直流側電壓之和的平均值作為指令值，以各模塊直流側實際電壓值作為反饋值，通過比例調節器調節后與單相輸出電流相乘，得到單相各模塊調制波的第一微調量；

根據所述第一微調量與原調制波相加得到相內調節調制波，通過所述相內調節調制波調節鏈式STATCOM各模塊吸收有功功率，實現鏈式STATCOM相內直流側電壓均衡控制。

在本公開的一種示例性實施例中，所述方法還包括：

根據鏈式STATCOM功率單元直流電容儲能及有功損耗，計算電壓微調量與有功損耗的傳遞函數；

計算所述電壓微調量與有功損耗的傳遞函數的時間常數，并根據所述時間常數設計比例調節器。