基于MMC的STATCOM主電路結(jié)構(gòu)與控制策略研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的逐步發(fā)展，電網(wǎng)當中存在的諧波無功以及不對稱現(xiàn)象顯得越發(fā)突出，電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求也更加嚴格，為了保證電力系統(tǒng)能夠安全經(jīng)濟的運行，靜止同步補償器（STATCOM）被提了出來。由于該種新型的電力電子設(shè)備具有響應(yīng)速度快，占地面積小等特點成為了電能質(zhì)量研究的熱點之一。然而，傳統(tǒng)的兩電平的逆變器雖然控制方式簡單，應(yīng)用廣泛，但是由于本身固有的拓撲結(jié)構(gòu)限制了逆變裝置的耐壓水平。模塊化多電平（MMC）是一種新型的拓撲結(jié)構(gòu)的變流器，通過

2、子模塊的串聯(lián)能夠在理論上滿足大功率和高耐壓水平的需求，將該種拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用于STATCOM能夠滿足高壓大功率的需求，改善電能質(zhì)量。
　　本文首先介紹了幾種變流器的拓撲結(jié)構(gòu)，并對MMC結(jié)構(gòu)進行了分析，指出了MMC結(jié)構(gòu)的優(yōu)點和應(yīng)用前景，回顧了MMC在高壓直流輸電領(lǐng)域的工程應(yīng)用。其次，分析了模塊化多電平變流器子模塊的開關(guān)狀態(tài)，建立了MMC的數(shù)學模型。針對MMC的調(diào)制策略載波移相技術(shù)進行了分析，重點在于根據(jù)不同的子模塊數(shù)目選取不同的調(diào)制方式

3、以減小波形的輸出畸變率。其次研究了子模塊電容電壓的相關(guān)問題。MMC換流器在運行之初，初始電壓為零，如果直接接入系統(tǒng)，會對系統(tǒng)產(chǎn)生較大的沖擊電流和沖擊電壓，因此應(yīng)當采用相應(yīng)的控制策略對子模塊進行充電至額定電壓值，減小接入時的沖擊。為了保持MMC穩(wěn)定運行，需要保證子模塊電容電壓的保持穩(wěn)定運行，因此設(shè)計了相應(yīng)的直流側(cè)控制策略，同時研究了影響子模塊產(chǎn)生電壓差距的因素。在MMC運行當中，相與相之間產(chǎn)生較大的環(huán)流，環(huán)流過大會影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致