[发明专利]一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法

权利要求书

1.一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法，其特征在于，该系统包括：三相电网、三相无功负载、三相滤波电感和三相级联N个Buck复用型H桥，N≥2；其特征在于所述Buck复用型H桥包括：开关管S1～S4构成的H桥、一个解耦电感L_r、两个薄膜电容C_d和C_r，C_r经过L_r接在H桥第二桥臂的中点构成双向Buck电路，双向Buck电路与H桥第二桥臂实现开关管复用；所述每一相中Buck复用型H桥的第一桥臂中点与上一个H桥第二桥臂中点相连，每相第一个Buck复用型H桥的第一桥臂中点与滤波电感相连，最后一个Buck复用型H桥的第二桥臂中点与其他两相最后一个Buck复用型H桥的第二桥臂中点相连。

2.如权利要求1所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法，其特征在于，控制方法包括以下步骤：

步骤1：对x(x＝A,B,C)相各个Buck复用型H桥的第一桥臂进行控制，以实现交直流侧功率交换；

步骤2：对x相各个Buck复用型H桥的第二桥臂进行控制，以实现有源功率解耦，对H桥直流侧电压进行二倍频波动抑制。

3.如权利要求2所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法，其特征在于，所述步骤1中x相各个Buck复用型H桥的第一桥臂控制方法为：

对x相的输出电流i_ox进行控制生成该相的输出参考电压u_ox，根据u_ox、相内电压均衡控制的结果Δu_xj(j＝1,2,…,N)以及第二桥臂的调制波u_ox2j得到各个H桥第一桥臂的调制波u_ox1j，根据u_ox1j，基于载波移相调制技术，对该相各个H桥的第一桥臂进行驱动。

4.如权利要求2所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法，其特征在于，所述步骤2中x相各个Buck复用型H桥的第二桥臂控制方法为：

对x相各个H桥的解耦电感电流i_Lrxj进行控制得到第二桥臂的调制波u_ox2j，根据u_ox2j利用载波移相调制技术对x相各个H桥的第二桥臂进行驱动。

5.如权利要求3所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法，其特征在于，所述得到x相各个H桥第一桥臂调制波u_ox1j的具体方法为：

将x相的输出电流i_ox与其给定值i_ox^*作差，差值送入准PR控制器，准PR控制器的输出再与该相电网电压u_sx作差后进行零序电压分离得到u_ox；x相各个H桥直流侧电压u_dcxj与该相直流侧电压均值u_dcxv作差，差值经过P控制器以后再与i_ox的sign值相乘得到Δu_xj；将u_ox、Δu_xj相加以后除以u_dcxj，得到的结果再加上u_ox2j即可得到该相各个H桥的第一桥臂调制波u_ox1j。

6.如权利要求4所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统及控制方法，其特征在于，所述得到x相各个H桥第二桥臂调制波u_ox2j的具体方法为：

对x相各个H桥辅助电容电压的均值u_cxv进行PI控制，各个H桥直流侧电流均值i_dcxv经过多PR控制器，将PI控制器和多PR控制器的输出之和作为各个H桥解耦电流的给定值将和i_Lrxj作差，差值经过多PR控制器，多PR控制器的输出再除以各个H桥直流侧电压u_dcxj，即可得到H桥第二桥臂调制波u_ox2j。