[发明专利]一种级联STATCOM变流单元容错方法

摘要

发明公开了一种级联STATCOM变流单元的故障冗余方法，首先检测各H桥输出电流和直流侧电压，判断系统是否出现故障，系统发生故障时旁路故障H桥，通过对变流单元的三相直流侧电压差别控制，稳定故障相各H桥模块的电压，将变流单元改造为三相不对称系统，然后通过中心点偏移技术与载波移相调制策略实现STATCOM变流单元输出三相对称的线电压。使用本发明的故障容错方法可以在H桥故障时仅旁路故障H桥，直接提高了变流器H桥单元的利用率。

主权项

1.一种级联H桥STATCOM变流单元故障冗余方法，其特征在于包括以下步骤：(1)检测三相负载电流iaL、ibL、icL，计算并提取负载侧无功电流ΔIq，用于补偿电网中的无功功率；(2)故障前，将各H桥直流侧电压之和与设定电压值送入PI控制器，得到直流侧电压控制有功分量，通过直流侧电压控制有功分量的控制，使变流单元吸收电网有功功率，实现直流侧电压的平稳；(3)故障后，旁路故障H桥，将各相H桥直流侧电压Udci送入故障冗余控制器，即将变流单元的相电压与变流单元相电压设定值送入PI控制器进行控制，输出调节量与各相电网相角正弦值做乘积运算，产生与三相电网电压同相位的电流调节量，对三相电流调节量进行旋转坐标变换产生指令有功电流ΔId，输出指令有功电流ΔId以抑制变流单元的三相耦合特性，实现故障状态下的各相电压稳定；(4)将检测提取的负载侧无功电流ΔIq与输出的指令有功电流ΔId通过前馈解耦环节得到变流单元指令有功电压信号Vd与变流单元指令无功电压信号Vq，实现变流单元的间接电流控制；(5)根据系统的故障运行状态，故障前采用坐标变换法将变流单元指令有功电压信号Vd与变流单元指令无功电压信号Vq转换为三相调制信号Va、Vb、Vc，故障后将变流单元指令有功电压信号Vd与变流单元指令无功电压信号Vq送入调制参数修正模块以实现故障状态下的STATCOM参数修正；将调制信号与均压控制器产生的均压信号相叠加以实现各H桥模块之间的均压控制；(6)最后通过载波移相调制方式使变流单元输出三相对称的线电压，以补偿电网无功功率。