二極管箝位三電平STATCOM調(diào)制策略及無(wú)源性控制.pdf

1、上世紀(jì)九十年代全控型電力電子器件得到飛速發(fā)展,至今電力電子技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)。其中柔性交流輸電(Flexible AC Transmission System-FACTS)技術(shù)發(fā)展最為迅速,靜止無(wú)功補(bǔ)償器(Static Compensator-STATCOM)作為其核心技術(shù),由于具有先進(jìn)的控制方式和良好的動(dòng)靜態(tài)補(bǔ)償效果,已經(jīng)成為供配電設(shè)備的研究熱點(diǎn)。
　　本文首先建立三電平STATCOM的低頻數(shù)學(xué)模型,以此為基礎(chǔ)根據(jù)瞬時(shí)無(wú)

2、功理論通過(guò)拉普拉斯變換分析了功率和控制變量之間的關(guān)系。根據(jù)無(wú)源控制理論和Lyapunov穩(wěn)定性定理,在低頻數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出三電平STATCOM的歐拉一拉格朗日(EL)數(shù)學(xué)模型,以克拉索夫斯基法構(gòu)造系統(tǒng)的Lyapunov函數(shù),證明無(wú)源性、耗散性和穩(wěn)定性。利用阻尼注入的相關(guān)理淪推導(dǎo)出無(wú)源性功率控制率,根據(jù)EL數(shù)學(xué)模型對(duì)控制率進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)有功功率和無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)解耦。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該控制方法動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快,穩(wěn)態(tài)無(wú)功電流正弦度較好。

3、針對(duì)脈寬調(diào)制策略,本文采用雙調(diào)制波單載波脈寬調(diào)制(Carrier-Based PWM),即把一個(gè)傳統(tǒng)的正弦調(diào)制波分解為兩個(gè)正弦調(diào)制波然后分別和同一個(gè)三角波載波進(jìn)行比較,直接用來(lái)控制電力電子器件的開通和關(guān)斷。詳細(xì)分析了由于偏移量和調(diào)制度的關(guān)系,三電平變換器所能工作的調(diào)制模式及其工作特性。最后得出結(jié)論:雙調(diào)制波單載波SPWM是一種特殊形式空間矢量(SVPWM)算法。調(diào)節(jié)偏穆量的大小,可以調(diào)節(jié)三電平中點(diǎn)電位特性,改變調(diào)制模式。偏移量越大,三電