vvv基于模块化级联多电平变换器的STATCOM研究_郭力峰.pdf

第47卷第3期电力电子技术VOI.47,No.3
2013年3月PowerEleetroniesMalch2013

基于模块化级联多电平变换器的sTATcoM研究

郭力峰.,伍小杰-,乔树通2,朱方田.
(l.中国矿业大学,信息与电气工程学院,江苏徐州2108;
2.上海交通大学,电力传输与功率变换控制教育部重点实验室,上海2(X)030)

摘要:研究了基于模块化级联多电平变换器(MMcC)的静止同步补偿器(sTATCOM),对其主电路拓扑!工作原
理!调制技术和控制策略进行了研究"采用功率解祸控制算法对交流侧无功功率补偿进行控制,并根据功率守
恒原理,分析了直流侧电压不平衡因素,引入了分布式直流侧电压控制算法"直流侧控制算法分为上!下层控
制部分,其中上层控制部分对所有模块直流侧电压的平均值平衡进行控制,下层控制部分则对各个子模块单
元的直流侧电压进行控制"最后,在一台以vME控制箱为核心控制器的3级MMCc系统上对控制策略进行了
验证,实验结果表明了算法的可行性"
关键词:静止同步补偿器;级联多电平;分布式控制系统
中图分类号:TM76文献标识码:A文章编号:100一100x(2013)03一0103一03

ResearchontheMMCC"basedSTATCOM
Guoh一feng,,WUXiao一ie,,QIAOShu一ton扩,zHUFang一tian-
(1.ChinaUn沁心itrMining&Technolo群,X二hou2108,China)
Abstract:Themaineircuittopolo留,p-neiple,modulationmethodandtheeontrolstrate盯ofthestaiesynehronous

eompensator(STATCOM)basedonmodularmultileveleaseadedeonverter(MMCC)arestudiedPowerdeeouPlingeon-
trolalgorithm15introdueedtoeontrolthereaetivepowereompensationofACside.AeeordingtotheprineipleOfpower

eonservation,theunbalaneefaetorOftheDCside15analyzed.ThenthedistibutedDC一voltageeontrolal即rithm15Pm-

即sedwhieh15dividedintoupperandlowereontrolseetions.TheaveragebalaneeofallmodulesDCvoltage15eon-
troledbytheuppereon加1seetionwhiletheDCvolta邵ofeaehmoduleunit15eontroledbythelowerseetion.Final-
ly,thevalidityoftheseal即rithmsareverifedbytheex拌rimentalresultswhiehimPlementona3一aseadesystem

eon加ledbyVMEeontrolsystem.

Keywords:staties0ehronouseompensator;easeadedmultilevel;distributedeon加1system
Founda如nProject:SupportedbyDoetoralPm脚mOfHigherSpeeializedResearchFund(NewTeaehersClass)(No.
2011(X)7312(X)34);NationalHighTeehnolo群ResearchandDevel叩mentPro脚m(863Program)(No.20llAA05以03)

1引言内外专家研究的焦点,并逐步应用到高压输电网
中l.一,]"此处首先研究T基于MMCC的STATCOM
近年来,随着电力电子技术和微控制器技术
的主电路结构!工作原理和载波移相PWM技术
的发展,柔性交流输电技术(FAcTs)成为了电网
(cPs一spWM);其次在功率解祸控制算法的基础
降低能耗和提高电能质量的重要技术手段"基于,
上,应用功率守恒原理引入了分布式直流侧电压
MMCC的STATCOM作为FACTS的核心设备,以
控制算法"最终在一台以VME机箱控制的3级
全控电力电子器件(IGBT)构成的电压源逆变器为
MMCC系统上对控制策略进行了验证"
核心,采用级联多电平和PWM技术,具有输出谐
波电流小,占地面积少,响应时间短,无功补偿范2STATCOM主电路结构及原理
围宽,维护和扩展容易,成本低等优点,己成为国