基于MMC的STATCOM的研究.pdf

1、目前國(guó)家大力發(fā)展高壓電力網(wǎng)絡(luò)，并促成智能電網(wǎng)的發(fā)展，隨著電網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)，容量也在不斷地?cái)U(kuò)大。由于負(fù)載和諸如風(fēng)電等不平穩(wěn)電源的大量存在，無(wú)功的就地補(bǔ)償問(wèn)題成為現(xiàn)代中高壓電網(wǎng)中必須解決的問(wèn)題，STATCOM作為柔性交流輸電技術(shù)重要的實(shí)踐成果之一，被用于應(yīng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域的各種問(wèn)題。
　　但是傳統(tǒng)STATCOM受到器件參數(shù)、開(kāi)關(guān)頻率、容量升級(jí)和故障處理能力等限制比較多，因而在中高壓大功率或大電流領(lǐng)域有其應(yīng)用的局限性。
　　模塊化多電平換

2、流器MMC作為新一代級(jí)聯(lián)多電平技術(shù)的核心成果之一，已經(jīng)成為了近幾年的研究熱門。其具有的標(biāo)準(zhǔn)模塊化結(jié)構(gòu)，不僅有利于對(duì)裝置容量進(jìn)行升級(jí)，還擁有冗余容錯(cuò)能力；同時(shí)其具備四象限運(yùn)行特性，因而可以作為STATCOM的主電路拓?fù)涠\(yùn)用于無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域。
　　本文首先對(duì)目前MMC應(yīng)用在STATCOM上的幾種主電路拓?fù)溥M(jìn)行命名，并從啟動(dòng)充電、應(yīng)用范圍、系統(tǒng)控制、裝置的經(jīng)濟(jì)型等方面對(duì)比分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后提出了基于多重化技術(shù)的層疊MMC-STATC

3、OM，闡述其如何作為大功率或大電流補(bǔ)償?shù)挠行Ы鉀Q方案，進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)分析。
　　其次從直流側(cè)不加大儲(chǔ)能電容或直流電壓的Ⅱ型拓?fù)涑霭l(fā)，闡述其工作原理，建立數(shù)學(xué)模型；對(duì)上下橋臂子模塊的電容電壓波動(dòng)和橋臂能量進(jìn)行研究和分析；接著對(duì)傳統(tǒng)MMC子模塊均壓控制方法中基于CPS-PWM的電壓均衡控制和基于相間能量平衡的電壓平均控制進(jìn)行的推導(dǎo)證明；對(duì)Ⅱ型STATCOM建立系統(tǒng)總體控制框圖，在MATLAB/Simulink中搭建了模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。<

4、br>　　接著對(duì)本文提出的基于MMC多重化結(jié)構(gòu)的STATCOM，先進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，建立其交流回路等效模型，然后研究橋臂內(nèi)部端口電壓的求解方法，并研究穩(wěn)壓控制、冗余層控制等控制策略，給出系統(tǒng)總體控制框圖。針對(duì)基于CPS-PWM的多重化技術(shù)，進(jìn)行子模塊移相角計(jì)算方法的研究，利用列表法和移相角矢量圖法進(jìn)行歸納總結(jié)，給出適合于MMC多重化結(jié)構(gòu)的STATCOM的子模塊移相角計(jì)算方法。最后，搭建單層、二重化和三重化仿真模型，通過(guò)觀察其輸出補(bǔ)償電流和電