[发明专利]STATCOM启动调制控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种STATCOM启动调制控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，STATCOM技术日益成熟，其作为一种FACTS装置在电力系统中得到了广泛应用。高压STATCOM基本采用链式结构，且链节数较多，脉冲调制作为其底层技术之一，设计合适的脉冲调制方法与STATCOM的运行至关重要。

高压STATCOM在启动时，采用电网经过软启电阻对换流链自然充电时，软启电阻上有一定的压降，旁路软启电阻时有冲击。软启电阻旁路后，链节电压尚未充电至额定电压，需要采取一定的策略使链节电压充电至额定。

从现有资料来看，STATCOM普遍采用载波移相调制技术(CPS-SPWM)，该调制技术的优点使其广泛应用于高压大容量场合，然而当STATCOM链节数较多时，载波数量随之增多，增加了控制系统的复杂程度。

阶梯波调制相当于用阶梯波来逼近正弦波，那么阶梯数越多，其逼近正弦波的程度越大，谐波分量就越小，因此其主要应用于链节数较多的STATCOM。另外这种调制方法简单，易于实现。目前，阶梯波调制在模块化多电平柔性直流输电系统已得到了应用。然而对于高压STATCOM，其链节数较多时，采用阶梯波调制与CPS-SPWM调制的控制效果基本无异，而在启动和运行时相内均压的实现较为困难。

所以，现在亟需新的高压STATCOM的调制控制策略，用于在启动时能够实现链节平滑充电至额定电压和相内均压；正常运行时实现相内均压。

发明内容

本发明的目的是提供一种STATCOM启动调制控制方法，用以解决在启动过程中平滑充电和相内均衡的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

STATCOM启动调制控制方法，步骤如下：

1)启动时，通过软启电阻对链节充电，然后根据每相链节电压排序结果，切除每相中电压高的n₁个链节，其余链节闭锁充电，切除n₁个链节后，构成换流链线电压的所有链节电压之和大于电网线电压峰值；

2)链节电容电压稳定后，闭锁所有链节，旁路软启电阻；

3)根据每相链节电压排序结果，切除每相中电压高的n₂个链节，其余链节闭锁充电；使各链节电容电压平滑充电至额定电压。

步骤1)、步骤3)中，切除链节时，逐个链节切除，切除后判断是否满足对应的闭环条件，若不满足则继续切除；步骤1)的闭环条件是切除后构成换流链线电压的所有链节电压之和大于电网线电压峰值；步骤3)的闭环条件是切除后使各链节充电至额定电压。

步骤1)、步骤3)分别为两次切除；若第一次切除时开通一对桥臂，则第二次切除时开通另一对桥臂，每对桥臂是不直接连接的桥臂。

利用本发明的方法，启动完成后STATCOM可长期运行于每相切除n₂个链节的状态，此时链节电压已稳定于额定且链节之间电压均衡，所以待需转入闭环补偿运行时，可快速实现模式的转换。能够实现相内链节间的电压均衡，且平滑充电至额定电压，这使得其可以长期运行于热备用状态。

进一步的，正常补偿运行过程的调制控制方法，可以实现相内链节间的电压均衡，无需额外的相内均压策略，简化了控制软件。并且采用链节输出零电压时的脉冲分配逻辑可以实现链节内IGBT的开关频率与损耗均衡。

附图说明

图1是星型链式STATCOM主回路结构电气原理图；

图2是链节结构图；

图3是实施例的启动调制控制流程图；

图4是实施例的正常补偿运行调制控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。