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静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)是一种并联接入电网的补偿装置,既可用于输电网,也可用于配电网。链式结构的STATCOM以其快速的动态响应速度,良好的谐波性能,结构紧凑,经济效益显著等优点,在不平衡负载补偿中得到了广泛应用。三角形链式STATCOM由于其含有零序电流流通通道,可以通过注入零序电流很容易实现各相换流链的功率平衡,因此更适合应用于不平衡负载的补偿中。然而,三角形链式STATCOM是一个复杂的柔性交流输电系统控制器,其主电路的设计方法、电流内环解耦控制、外环无功功率控制、不平衡补偿范围、节点电压的控制和电容电压的平衡控制仍存在许多需要解决的问题。本文以三角形链式静止同步补偿器补偿无功和负序电流为研究对象,首先分析了其工作原理和数学模型、并进行了主电路参数设计。其次,通过坐标变换和开关函数法,得到了三角形链式STATCOM在不平衡工况下的正序、负序及零序数学模型。在此基础上,基于前馈解耦方法对三角形链式STATCOM装置采用分序控制策略,即正序、负序分量在同步旋转坐标系中进行控制,零序分量在瞬时坐标系下进行控制。然后,针对三角形链式STATCOM直流侧电容电压较难平衡的问题,分析了直流侧电容电压不平衡的产生机理,提出了一种新的直流侧电容电压分级控制策略。其基本思路是:通过正序有功电流实现总体功率平衡、采用零序电流注入的方式实现相间功率平衡、通过调节各H桥模块输出电压幅值和相位实现相内功率平衡。最后,通过分析三角形链式STATCOM实现功率平衡的机理,推导出其在补偿额定无功电流时,所能补偿负序电流范围的计算方法,并在Matlab/simulink中搭建了10k V/10MVA的三角形链式STATCOM装置进行了仿真实验,给出了仿真结果。仿真结果表明,本文所采用三角形链式静止同步补偿器的电流内环控制策略、直流侧电压分级控制策略,在不平衡工况下能精确、有效、实时的控制三角形链式STATCOM。负序电流补偿范围的计算方法,对STATCOM的设计和运用奠定了理论基础,具有一定工程实际意义。