基于级联H桥换流器的APF.STATCOM的控制与调制.pdf

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1、第42卷第7期电力系统保护与控制Vl01．42N0．72014年4月1日PowerSystemProtectionandControlApr．1，2014基于级联H桥换流器的APF．STATCOM的控制与调制林志勇，江道灼，周月宾，郭捷，胡鹏飞，梁一桥(浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：有源滤波器(APF)和静止同步补偿器(STATCOM)在电力系统应用中都是独立开来，分别进行谐波抑制和无功补偿。将APF和GTATCOM功能结合起来，以级联H桥换流器构成APF-STATCOM装置，同时实现无功补偿和谐波抑制。在分析级联H桥APF—STATCO

2、M拓扑及其工作原理的基础上，提出了一种简单有效的控制策略；针对级联H桥换流器各子模块间的电容电压均衡问题，采用最近电平逼近调制(NLM)并提出了一种适用于级联H桥换流器的电容电压均衡控制策略。利用PSCAD／EMTDC对36级联H桥APF—STATCOM进行了建模仿真，结果验证了该控制策略和电容电压均衡控制策略的可行性和有效性，并表明所提出的电容电压均衡策略能有效避免H桥模块IGBT不必要的频繁开关，减少器件的开关频率。关键词：级联H桥APF—STATCOM；无功补偿；谐波抑制；最近电平调制；电压均衡控制策略ControlandmodulationforAP

3、F--STATCOMbasedoncascadedH·—bridgeconverterLINZhi-yong，JIANGDao-zhuo，ZHOUYue-bin，GUOJie，HUPeng-fei，LIANGYi·qiao(CollegeofElectricalEngineering，ZhejiangUniversity,Hangzhou310027，China)Abstract：Activepowerfilter(APF)andstaticsynchronouscompensator(STATCOM)areindispensableelementsinpo

4、wersystem．APFcanbeusedtosuppresstheharmonics，whileSTATCOMcanbeusedtocompensatereactivepower．Inthispaper,thefunctionsofAPFandSTATCOMarecombinedinasingleunitbYcontrollingathree·phasecascadedH-bridgeconverteLi．e．APF-STATCOM．ThispaperintroducestopologyandworkingprincipleofcascadedH-bri

5、dgeAPF-STATCOMandputsforwardacontrolstrategy．InordertobalanceDCcapacitorvoltagesofcascadedH-bridgeconve~eLbalancingcontrolstrategyfurcascadedHbridgeconvertersbasedonnearestvoltagelevelmodulation(NLM、isproposed．36cascadedH-bridgeAPF-STATCOMmodelissetupinPSCAD／EMTDC．Andbythesimulmion

6、，thefeasibilityandeffectivenessofcontrolstrategyandbalancecontrolstrategyareverified．TheproposedcapacitorvoltagebalancingstrategycanavoidunnecessaryfrequentswitchofHbridgemoduleIGBT．Keywords：cascadedH-bridgeAPF-STATCOM；reactivepowercompensation；harmonicsuppression；nearestvoltagelev

7、elmodulation(NLM)；voltagebalancingcontrolstrategy中图分类号：TM76：TM714文献标识码：A文章编号：1674-3415(2014)07-0091—06现无功补偿和谐波抑制进行了理论分析和试验验0引言证。文献[8】对以四桥臂变换器构成的三相四线并联随着电力电子装置的广泛应用，配电网中存在型APF．STATCOM装置同时实现谐波抑制、无功大量非线性负载，大量的无功流动和谐波电流对电和负载不平衡补偿进行研究。本文将APF和网造成较严重的冲击，造成供电的污染和电能质量STATCOM功能结合起来，以级联H桥换流器构

8、成的恶化L1J。因此目前广泛应用有源滤波器[2-3l