H桥级联型STATCOM直流侧电压平衡策略研究

发布时间：2017-09-21 11:05

  本文关键词：H桥级联型STATCOM直流侧电压平衡策略研究

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【摘要】：H桥级联型STATCOM具有模块化、易扩展等优点,广泛应用于中高压无功补偿领域。然而由于各H桥单元直流侧电容相互独立,电容电压难以保持一致,直流侧电压的控制效果直接影响装置交流侧的输出能力,因此实现直流侧电容电压的均衡控制是保证装置正常运行的关键技术之一。基于H桥级联型STATCOM的基本结构与补偿原理,对单极倍频载波相移与载波同相层叠调制策略的调制原理与存在的问题进行分析,探讨单极倍频载波相移调制对相内各单元直流侧电压的影响和载波同相层叠调制输出电压的消谐特性。对载波同相层叠调制算法进行简化。针对H桥级联型静止同步补偿器启动过程中预充电阶段存在的直流侧电容升压不足的问题,对采用不控整流方式的预充电过程进行分析,在此基础上,提出一种改进的预充电控制策略。通过仿真与实验验证改进的预充电控制策略的有效性与可行性。建立装置的损耗模型,基于此模型进行理论推导,分析影响相内直流侧电压平衡的因素。针对单极倍频载波相移与载波同相层叠调制策略,选取与之适用的相内直流侧电压平衡策略,对两种平衡策略的控制原理进行阐述,分析其各自存在的局限性。基于载波同相层叠调制策略提出一种适用于五电平H桥级联型STATCOM改进的脉冲轮换直流侧电压平衡策略。通过仿真与实验对该直流侧电压平衡策略的控制效果与动态性能进行验证。针对星形结构级联型STATCOM存在相间直流侧电压不平衡的问题,建立非理想电网条件下装置的功率模型,对装置各相吸收的有功功率进行分析。在此基础上,推导装置注入零序电压与负序电流平衡相间直流侧电压的理论基础,依据两种平衡策略各自特点,将两种平衡策进行组合并推导切换条件。通过仿真与实验在装置三相直流侧电压不平衡度突变的情况下对该相间直流侧电压平衡策略的控制效果与切换条件判别的有效性进行验证。
【关键词】：H桥级联 STATCOM 直流侧电压平衡 预充电 调制策略
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM761.12
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 1 绪论15-23
• 1.1 课题研究的背景与意义15
• 1.2 无功补偿装置的发展概述15-17
• 1.3 静止同步补偿器的研究现状17-21
• 1.4 本文研究的主要内容21-23
• 2 H桥级联型STATCOM的工作原理与调制策略23-33
• 2.1 H桥级联型STATCOM的主电路拓扑结构与补偿原理23-25
• 2.2 H桥单元的的工作状态分析25-27
• 2.3 H桥级联型STATCOM的调制策略27-31
• 2.4 本章小结31-33
• 3 H桥级联型STATCOM启动过程控制33-43
• 3.1 STATCOM的启动过程控制33-35
• 3.2 H桥级联型STATCOM预充电过程分析35-37
• 3.3 基于H桥级联型STATCOM改进的预充电控制策略37-38
• 3.4 仿真分析与实验验证38-41
• 3.5 本章小结41-43
• 4 相内直流侧电压平衡策略研究43-62
• 4.1 相内直流侧电压不平衡原因分析43-46
• 4.2 相内直流侧电压平衡策略46-51
• 4.3 改进的脉冲轮换直流侧电压平衡策略51-57
• 4.4 仿真分析与实验验证57-61
• 4.5 本章小结61-62
• 5 相间直流侧电压平衡策略研究62-76
• 5.1 相间直流侧电压不平衡原因分析62-64
• 5.2 H桥级联型STATCOM功率模型分析64-68
• 5.3 相间直流侧电压平衡控制策略68-70
• 5.4 仿真分析与实验验证70-75
• 5.5 本章小结75-76
• 6 总结与展望76-78
• 参考文献78-83
• 作者简历83-85
• 学位论文数据集85

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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2 耿俊成,刘文华,袁志昌;链式STATCOM电容电压不平衡现象研究(二)数学模型[J];电力系统自动化;2003年17期

3 刘利成;李鹏;Kurt Schipman;徐晖;;电能质量治理若干问题探讨[J];电气应用;2011年07期

4 ;电能质量治理市场规模及市场需求情况[J];电器工业;2011年03期

5 季振东;赵剑锋;孙毅超;姚晓君;朱泽安;;零序和负序电压注入的级联型并网逆变器直流侧电压平衡控制[J];中国电机工程学报;2013年21期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 王玉斌;配电系统动态无功补偿技术的研究[D];山东大学;2007年

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本文编号：894156