10kV 5Mvar链式STATCOM装置的研发

【摘要】随着用电负荷种类的增加，一些大规模感性或容性负载的使用，不仅给电网电压造成波动，影响供电质量，其产生的无功也给电力系统和用电部门带来很大的损失。因此如何改善电网的供电质量，保障电力系统的稳定运行，是本文的重要研究背景。静止同步补偿器(STATCOM)是一种利用电力电子的变流技术与功率半导体器件整合的具有发出或者吸收无功功率功能的装置。本文采用电压型桥式逆变电路作为单个逆变单元，通过各逆变单元级联构成大容量链式STATCOM装置的主电路，并通过连接电抗器与系统侧连接。对链式结构STATCOM采用载波移相调制技术，叠加之后输出幅值和相位可调的近似正弦波的电压。对无功电流的控制，本文采用直接电流控制方法，即对装置的输出电流进行动态跟踪，使输出无功电流随指令电流的变化。这种方法相对于间接电流控制，对开关器件的开关频率要求较高，但控制方法相对简单，易于软件实现。针对目前链式STATCOM普遍存在的直流侧电容电压不平衡的问题，本文提出了一种平衡控制方法，通过比较直流电容电压的设定值和实测值的大小，计算出充放电电流的大小，使每个模块直流侧电压保持一致。本文对链式STATCOM装置控制器的硬件设计进行介绍，包括主控制器、三相分控制器、功率模块控制器等。并详细说明了功率模块控制器的设计原理，给出了部分原理图。最后，对整个装置进行功能测试，输出无功电流效果较好。
【作者】祝军；
【导师】朱东柏；
【作者基本信息】哈尔滨理工大学，高电压与绝缘技术，2013，硕士
【关键词】链式STATCOM；载波移相；DSP；CPLD；

【参考文献】
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