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随着现代工业的飞速发展,电网中出现了大量的无功、谐波与不对称电流,严重影响了电能的质量。新一代无功补偿装置配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)采用全控性功率器件,具有控制精度高、响应速度快等优良性能,在电网动态补偿技术领域得到了国内外学者的广泛关注。DSTATCOM装置的运行性能与其脉冲宽度调制策略息息相关,因此对于DSTATCOM装置调制策略的研究,在保证器件的可靠控制、装置的稳定运行方面具有重要的现实意义。本文重点研究了三电平DSTATCOM空间矢量调制策略,针对三电平NPC拓扑固有的中点电位平衡问题,提出了一种改进型NTV~2(Nearest Three Virtual Vectors)调制策略,改善了传统NTV~2方法中点电位不平衡恢复能力差的问题,同时消除中点电位的低频振荡现象,保证DSTATCOM装置的补偿效果。首先对DSTATCOM主电路拓扑和相应调制方法进行分析比较,简单介绍了两电平三角波载波调制和滞环调制方法,详细论述了三电平NPC拓扑结构及其工作原理,阐明了载波同相层叠PWM调制与空间矢量调制方法。相较于载波调制方法,空间矢量调制方法具有直流侧电压利用率高,输出波形质量好的优点。详细分析了NTV(Nearest Three Vectors)和NTV~2两种空间矢量调制方法实现原理,并搭建三电平NPC逆变器模型进行仿真验证,结果显示NTV~2调制方法的输出波形效果更好,三电平NPC逆变器中点电位低频振荡现象得到了完全控制。在时域内分析了NTV调制方法下的三电平NPC逆变器中点电位自平衡机理,建立一种基于开关周期的小信号模型来全面考察NTV~2调制方法下的中点电位自平衡机理。仿真结果表明,NTV~2调制方法下的中点电位自平衡能力很弱,在实际应用中需要附加主动控制策略。最后针对上述NTV~2调制方法对于中点电位不平衡的不可控区域,提出基于多目标优化控制策略改进型NTV~2调制方法。仿真结果表明,三电平DSTATCOM装置在改进型的NTV~2调制方法下,既实现了中点电位不平衡控制又兼顾了其输出补偿效果。