[发明专利]基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器及控制方法

权利要求书

1.一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于它包括主电路模块、DSP控制模块、检测模块、IGBT驱动模块；其中所述检测模块输入端通过电流互感器与主电路相连，采集三相电压、电流、相位信号，其输出端与DSP控制模块相连；所述DSP控制模块输出端连接IGBT驱动模块输入端；所述IGBT驱动模块输出端连接主电路模块。

2.根据权利要求1所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述主电路模块每相由三个H桥单元串联而成，所述H桥单元由两个桥臂I、II及一个直流侧电容C并联而成，所述桥臂I由IGBT管T1、T2与二级管D1、D2分别反并联后串联而成，所述桥臂II由IGBT管T3、T4与二级管D3、D4分别反并联后串联而成。

3.根据权利要求1所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述DSP控制模块由A/D采样单元、主控制器单元、外部接口单元、外扩存储单元组成；其中所述A/D采样单元输入端与检测模块连接，输出信号与主控制器单元连接；所述主控制器单元与外部输出接口单元连接；所述外部输出接口单元与IGBT驱动模块相连；且所述主控制器单元还与外扩存储单元成呈双向连接。

4.根据权利要求3所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述由A/D采样单元采用带有16位A/D转换器采用Σ―ΔA/D技术的高精度芯片AD7705。

5.根据权利要求3所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述主控制器单元采用TI公司生产的32为浮点数字信号处理器TMS320C28335；所述外部接口单元采用晶体管输出光电耦合器TLP512；所述外扩存储单元采用512K，16位的flash存储芯SST39VF800。

6.根据权利要求1所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述检测模块由三相网侧电流检测单元、三相负载电流检测单元、直流侧电压检测单元、相位检测单元组成。所述三相网侧电流检测单元输入端通过CT与主电路模块相连，输出端与DSP控制模块相连；所述三相负载电流检测单元输入端通过CT与主电路模块相连，输出端与DSP控制模块相连；所述直流侧电压检测单元输入端与主电路模块相连，输出端与DSP控制模块相连；所述相位检测单元通过锁相环与主电路模块相连，输出端与DSP控制模块相连。

7.根据权利要求1所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述IGBT驱动模块由三角波发生单元和比较器单元组成。所述三角波发生器单元输出端连接比较器单元；所述比较器单元输入端同时连接DSP控制模块，输出端连接主电路模块。

8.根据权利要求7所述一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器，其特征在于所述三角波发生器单元采用高频精密函数信号发生器芯片MAX038；所述比较器单元采用四路独立的电压比较器芯片LM339。

9.一种基于LADRC的级联七电平静止同步补偿器的控制方法，其特征在于它包括以下步骤：

⑴检测模块的三相负载电流检测单元输出的i_la，i_lb，i_lc进入DSP控制模块的A/D采样单元，采样结果进入DSP控制模块的主控制器单元，经过派克变换产生无功指令电流i_qref；

(2)检测模块的直流侧电压检测单元输出的各个H桥单元的直流电压U_dc1-U_dc6进入DSP控制模块的A/D采样单元，采样结果进入DSP控制模块的主控制器单元，分别与系统直流侧电压设定值U_ref比较形成误差信号后，经过调节器产生有功指令电流i_dref；

(3)有功指令电流i_dref与无功指令电流i_qref分别经过DSP控制模块的主控制器单元进行LADRC算法处理之后，形成STATCOM有功、无功电压输出指令信号U_cd，U_cq；

(4)由检测模块的相位检测单元输出的系统相位角θ、直流侧电压设定值U_ref、有功、无功指令信号U_cd，U_cq，经过DSP控制模块的主控制器单元数学计算出PWM输出的调制比M与相位角α，存入DSP控制模块的外部扩展存储单元，并经由DSP控制模块的外部接口单元输出三相PWM调制信号；

(5)PWM调制信号进入IGBT驱动模块的比较器单元，与IGBT驱动模块的三角波发生单元比较后，产生主电路IGBT驱动信号，通过调节占空比控制STATCOM输出无功电流的大小；从而进行无功补偿控制。