[發(fā)明專利]一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110334339.5
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113078655A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周娟;徐高祥;釗翔坤;李京澤;原亞雷;王莉;趙思涵
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02M7/483
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，該系統(tǒng)包括：三相電網(wǎng)、三相無功負載、三相濾波電感和三相級聯(lián)N個Buck復(fù)用型H橋，N≥2；其特征在于所述Buck復(fù)用型H橋包括：開關(guān)管S1～S4構(gòu)成的H橋、一個解耦電感L_r、兩個薄膜電容C_d和C_r，C_r經(jīng)過L_r接在H橋第二橋臂的中點構(gòu)成雙向Buck電路，雙向Buck電路與H橋第二橋臂實現(xiàn)開關(guān)管復(fù)用；所述每一相中Buck復(fù)用型H橋的第一橋臂中點與上一個H橋第二橋臂中點相連，每相第一個Buck復(fù)用型H橋的第一橋臂中點與濾波電感相連，最后一個Buck復(fù)用型H橋的第二橋臂中點與其他兩相最后一個Buck復(fù)用型H橋的第二橋臂中點相連。

2.如權(quán)利要求1所述的一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，控制方法包括以下步驟：

步驟1：對x(x＝A,B,C)相各個Buck復(fù)用型H橋的第一橋臂進行控制，以實現(xiàn)交直流側(cè)功率交換；

步驟2：對x相各個Buck復(fù)用型H橋的第二橋臂進行控制，以實現(xiàn)有源功率解耦，對H橋直流側(cè)電壓進行二倍頻波動抑制。

3.如權(quán)利要求2所述的一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，所述步驟1中x相各個Buck復(fù)用型H橋的第一橋臂控制方法為：

對x相的輸出電流i_ox進行控制生成該相的輸出參考電壓u_ox，根據(jù)u_ox、相內(nèi)電壓均衡控制的結(jié)果Δu_xj(j＝1,2,…,N)以及第二橋臂的調(diào)制波u_ox2j得到各個H橋第一橋臂的調(diào)制波u_ox1j，根據(jù)u_ox1j，基于載波移相調(diào)制技術(shù)，對該相各個H橋的第一橋臂進行驅(qū)動。

4.如權(quán)利要求2所述的一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，所述步驟2中x相各個Buck復(fù)用型H橋的第二橋臂控制方法為：

對x相各個H橋的解耦電感電流i_Lrxj進行控制得到第二橋臂的調(diào)制波u_ox2j，根據(jù)u_ox2j利用載波移相調(diào)制技術(shù)對x相各個H橋的第二橋臂進行驅(qū)動。

5.如權(quán)利要求3所述的一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，所述得到x相各個H橋第一橋臂調(diào)制波u_ox1j的具體方法為：

將x相的輸出電流i_ox與其給定值i_ox^*作差，差值送入準(zhǔn)PR控制器，準(zhǔn)PR控制器的輸出再與該相電網(wǎng)電壓u_sx作差后進行零序電壓分離得到u_ox；x相各個H橋直流側(cè)電壓u_dcxj與該相直流側(cè)電壓均值u_dcxv作差，差值經(jīng)過P控制器以后再與i_ox的sign值相乘得到Δu_xj；將u_ox、Δu_xj相加以后除以u_dcxj，得到的結(jié)果再加上u_ox2j即可得到該相各個H橋的第一橋臂調(diào)制波u_ox1j。

6.如權(quán)利要求4所述的一種無電解電容級聯(lián)H橋STATCOM系統(tǒng)及控制方法，其特征在于，所述得到x相各個H橋第二橋臂調(diào)制波u_ox2j的具體方法為：

對x相各個H橋輔助電容電壓的均值u_cxv進行PI控制，各個H橋直流側(cè)電流均值i_dcxv經(jīng)過多PR控制器，將PI控制器和多PR控制器的輸出之和作為各個H橋解耦電流的給定值將和i_Lrxj作差，差值經(jīng)過多PR控制器，多PR控制器的輸出再除以各個H橋直流側(cè)電壓u_dcxj，即可得到H橋第二橋臂調(diào)制波u_ox2j。