基于级联STATCOM的CPS-SPWM脉冲相移技术.pdf

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1、第43卷第l4期电力系统保护与控制vo1．43NO．142015年7月16曰PowerSystemProtectionandControlJu1．16，2015基于级联STATCOM的CPS—SPWM脉冲相移技术靳艳，黄晶晶，同向前，高亮(西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：载波移相SPWM(CPS—SPWM)技术作为级联H桥静止无功补偿器(STATCOM)最常用的调制方法，对级联H桥STATCOM输出电压精度、实时性等性能有着重要的影响。通过分析对比CPS．SPWM技术的三种脉冲生成方法一自然采样法、对称规则采样法以及不对称规则采样法，提出基于不对称规则采样

2、的CPS．SPWM脉冲相移技术，以解决传统CPS—SPWM技术在级联H桥数较多时DSP控制复杂、FPGA硬件资源不足等问题。与传统CPS．SPWM技术的仿真对比表明，当级联H桥数目较多时，所设计方法能够在保证STATCOM输出特性的基础上，有效减少硬件资源，简化了电路设计，更便于工程应用。关键词：载波移相SPWM；级联H桥；静止无功补偿器；不对称规则采样法；脉冲相移技术PulsephaseshiftingtechnologyofCPS-SPWMforcascadedSTATCOMJINYan，HUANGJingjing，TONGXiangqian,GAOLiang(SchoolofAu

3、tomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China)Abstract：AsthecoremodulationtechnologyofcascadedH—bridgestaticsynchronouscompensator(STATCOM)，carrierphase-shiftedSPWM(CPS-SPWM)techniqueisimportantforSTATCOMoutputvoltageprecisionandthereal—timeperformance．Thethreep

4、ulsegeneratingmethodsforCPS-SPWMtechnique，i．e．naturalsamplingmethod，symmetryrulesamplingmethodandasymmetryrulesamplingmethod，areanalyzedandcompared．Then，CPS-SPWMpulsephaseshiftingtechnologybasedontheasymmetryrulesamplingisproposedtosolvetheproblemofDSPcontrolcomplexity,lackofhardwareresourcesCPL

5、DwhenthenumberofcaseadeH—bridgeislarge．ThesimulationresultsshoWthatcomparedwithtraditionalCPS-SPWMtechnology,theproposedmethodCallensureoutputcharacteristicsofSTATCOMandeffectivelyreducethehardwareresources，whichcansimplifythecircuitdesignandbeeasierfortheengineeringapplications．Keywords：carrier

6、phase·-shiftedSPWM(cPs-SPWM)；cascadedH--bridge；staticsynchronouscompensator(STATCOM)；asymmetryrulesamplingmethod；pulsephaseshifting中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674．3415(2015)14—0120．06目前，级联H桥STATCOM的调制策略主要包括0引言特定谐波消除PWM技术、开关频率优化PWM技术、多电平变换器具有容量大、易于扩容、输出电空间矢量调~O(SVPWM)技术以及载波移相SPWM压谐波特性好等特点，在大功率变频调速、电力系

7、(CarrierPhase—ShiftedSPWM，CPS．SPWM)技术统无功补偿、直流输电等领域得到了广泛应用[1-21。等L6J。其中，CPS．SPWM技术由于具有等效开关频其中最具代表性的应用就是级联H桥静止无功补偿率高、输出电压谐波含量小、信号传输带宽以及控器(StaticSynchronousCompensator,STATCOM)，它制方法简单等特性而被广泛采用[10-12]。具有模块化、多电平、易于扩展等优点，在高压、CPS．S