[发明专利]一种基于辅助功率单元的星形链式STATCOM及其控制方法

权利要求书

1.一种基于辅助功率单元的星形链式STATCOM，包括三相链式变流器、三个电感，所述三相链式变流器的每相链节包含若干个串联的功率模块，三相链节的一端采用星形方式连接，另一端分别通过一个电感连接交流电网的ABC三相，其特征在于，还包括辅助功率单元和三个LC串联谐振电路，所述辅助功率单元包括六个功率开关管、六个二极管和两个储能电容，所述六个功率开关管分别与一个二极管反向并联，形成六个开关管模块，所述六个开关管模块两两串联，形成三个开关管串联电路，所述三个开关管串联电路的中点分别通过一个LC串联谐振电路连接三相链节的电感端，所述两个储能电容串联，形成电容串联电路，所述电容串联电路与开关管串联电路并联，电容串联电路的中点连接三相星形链节的中点；

基于辅助功率单元的星形链式STATCOM的控制方法，包括如下步骤：

步骤1、将各相直流侧电压值与各相功率模块个数作商，得到各相直流侧电压平均值将直流侧总电压值与直流侧所有功率模块个数作商，得到直流侧电压平均值

步骤2、将分别与作差，并对差值进行PI控制，得到三相初始移相相位

步骤3、将指令电压值U_ref与储能电容总电压u_dcE作差，并对差值进行PI控制，得到辅助功率单元移相相位

步骤4、将分别与相加，得到各相移相角；

步骤5、根据各相移相角，对频率为的高频方波进行移相调制，得到辅助功率单元的触发脉冲和高频调制电压u_As、u_Bs、u_Cs；

步骤6、对电网三相电压和电流进行正负序解耦控制，得到工频调制电压u_a、u_b、u_c；

步骤7、将u_a、u_b、u_c分别与u_As、u_Bs、u_Cs相加后，结合各相移相角进行载波移相调制，得到功率模块的驱动脉冲，驱动三相链节上的每一个功率模块。

2.根据权利要求1所述的基于辅助功率单元的星形链式STATCOM，其特征在于，所述功率模块为半桥模块或全桥模块。

3.根据权利要求2所述的基于辅助功率单元的星形链式STATCOM，其特征在于，所述半桥模块包括两个功率开关管与二极管反向并联的电路拓扑，所述拓扑串联后，再与电容并联。

4.根据权利要求2所述的基于辅助功率单元的星形链式STATCOM，其特征在于，所述全桥模块包括四个功率开关管与二极管反向并联的电路拓扑，所述拓扑两两串联后并联，再与电容并联。

5.根据权利要求3或4所述的基于辅助功率单元的星形链式STATCOM，其特征在于，所述功率开关管为电力场效应管或电力晶体管。