[发明专利]基于有功电压矢量叠加的级联STATCOM电容电压平衡控制方法

摘要

本发明公开了一种基于有功电压矢量叠加的级联STATCOM电容电压平衡控制方法，包括上层控制步骤和下层控制步骤。本发明的电容电压平衡控制方法对于电容电压的偏移，能迅速给出控制信号，响应速度快，且不同模块之间的控制信号相互独立，系统稳定性高。

主权项

基于有功电压矢量叠加的级联STATCOM电容电压平衡控制方法，其特征在于，包括上层控制步骤和下层控制步骤，其中：所述上层控制步骤为无功功率的控制过程，系统向STATCOM提供一定有功功率以补充装置损耗，级联STATCOM采用载波相移调制技术，检测负载电流作为无功电流的参考值，STATCOM的输出电流作为实际反馈值，经过直接电流反馈解耦控制得出调制比和相位角；所述下层控制步骤为电容电压平衡的控制过程，对于各级联模块，当一个级联模块的电容电压实际反馈值大于电压参考值时，则叠加一与电流方向同相的电压，该级联模块发出一定的有功功率，从而使得电容电压下降；当一个级联模块的电容电压实际反馈值小于电压参考值时，则叠加与电流反相的电压，该级联模块吸收一定有功功率，从而电压升高；对于N级联的STATCOM，对于前N‑1个级联模块，直接由电压参考值和实际反馈值计算出矢量叠加的数值，对于第N个级联模块的矢量电压叠加值，则由前N‑1个的矢量叠加值求和取反，可以实现有功功率在各级联模块间按需分配以实现电容电压的平衡，每个级联模块由于叠加了不同的电压矢量，则调制比和相位角需重新计算，并使用经过重新计算的新的调制比和新的相位角生成三相PWM调制信号，三相PWM调制信号经过比较器与相移三角载波比较后触发驱动级联H桥，此时每个级联模块使用不同的调制比和相位角，每个级联模块的输出电压不同相，对于两级联的STATCOM，先绘出叠加有功电压矢量后的相量图，并根据矢量关系图，推导出每个级联模块的新调制比的表达式和新的相位角的表达式：Mi=M1+(Vi-VrefVi)2]]>αi=α+arctanVi-VrefVref]]>其中，Mi为每个级联模块的新的调制比，αi为每个级联模块的新的相位角，M为所述上层控制步骤中的的调制比，α为所述上层控制步骤中的的相位角，Vi为每个级联模块的电容电压实际反馈值，Vref为每个级联模块的电压参考值。