应用于STATCOM的级联U-Cell拓扑直流电压控制策略

TM464; 采用级联U-Cell拓扑相比传统级联H桥拓扑,静止同步补偿器(static synchronous compen-sator,STATCOM)使用的开关器件更少,损耗更小,设备经济性更高.但级联U-Cell同样存在直流侧电容电压不平衡的问题,严重时可使系统无法运行.针对该问题,首先搭建级联U-Cell拓扑数学模型,详细分析了电容充放电以及实现相内电容电压平衡的工作原理.基于此,提出了一种冗余开关状态轮换与基于开关状态叠加有功电压矢量相结合的控制策略,并将该策略应用推广到任意奇数电平.该策略能够使器件损耗更加均匀,实现了级联U-Cell相内电容电压平衡控制,提高了系统的可靠性.最后...

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Published in电机与控制学报 Vol. 23; no. 5; pp. 93 - 101
Main Authors 王颖杰, 薛道路, 焦岚轶, 廖国强, 齐东迁
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学 电气与动力工程学院,江苏 徐州221008%中国矿业大学 电气与动力工程学院,江苏 徐州,221008%大功率交流传动电力机车系统集成国家重点实验室,湖南 株洲,412001%电光防爆科技股份有限公司,浙江 乐清,325600 01.05.2019
大功率交流传动电力机车系统集成国家重点实验室,湖南 株洲412001
Subjects
静止无功补偿器
有功电压矢量
级联U-Cell
开关状态轮换
冗余开关状态
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2019.05.012

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Summary:TM464; 采用级联U-Cell拓扑相比传统级联H桥拓扑,静止同步补偿器(static synchronous compen-sator,STATCOM)使用的开关器件更少,损耗更小,设备经济性更高.但级联U-Cell同样存在直流侧电容电压不平衡的问题,严重时可使系统无法运行.针对该问题,首先搭建级联U-Cell拓扑数学模型,详细分析了电容充放电以及实现相内电容电压平衡的工作原理.基于此,提出了一种冗余开关状态轮换与基于开关状态叠加有功电压矢量相结合的控制策略,并将该策略应用推广到任意奇数电平.该策略能够使器件损耗更加均匀,实现了级联U-Cell相内电容电压平衡控制,提高了系统的可靠性.最后分别搭建了基于五电平级联U-Cell拓扑的STATCOM仿真和实验平台,验证了所述理论及控制策略的正确性.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2019.05.012