基于平均模型的高压链式STATCOM功率模块直流电压失控机理

摘要：

高压链式STATCOM在重载时功率模块的直流电容电压容易控制,在空载时却可能发生失控.空载失控机理分析是解决该问题的关键.针对该机理问题,主要开展了如下研究:分别将串联阻抗、并联阻抗和控制电源能耗化简并绘制出等效电路图.基于平均模型将直流电容电压分解为直流分量和交流分量,交流电流分解为基波和谐波分量.并利用调制度等效开关函数,得到单个功率模块直流电容电压的数学方程.根据稳定性分析的小信号法,分别计算功率模块直流电容电压稳态分量和扰动分量.针对未采取均压控制和采取均压控制两种情况,推导并计算任意两个功率模块在重载和空载下的直流电压平衡方程,证明了换流链的直流电压平衡与调制度、开关频率等因素有关.提出一种改进均压控制策略,在空载时增加开关频率来改善均压性能.最后,经过35 kV装置的仿真和试验,结果表明:在空载时所提均压控制策略能够实现功率模块直流电容电压均衡,从而提高了装置的可靠性.

关键词：平均模型、空载失控机理、链式STATCOM、直流平衡原理、均压控制

所属期刊栏目：45

分类号：TM761;TM46;TM921

资助基金：江西省自然科学基金;国家高技术研究发展计划（863计划）;国家自然科学基金;国家自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2019-09-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2134-2140