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在高电压大容量逆变器环境中,普遍采用级联型多电平电压源型逆变器结构。当采用H桥结构的功率单元级联以实现高压大容量静止无功补偿器(STATCOM)时,会伴有单元直流电压不均衡的问题。为避免由于级联STATCOM中各单元直流电压不均衡甚至发散的趋势而引起的系统不稳定,本文针对级联STATCOM的单元直流电压平衡控制问题,基于传统空间电压矢量调制(SVM)策略,提出一种适用于级联型结构的带有电压前馈的空间矢量调制(FFSVM)策略。
文中首先详述了新调制策略的算法步骤,以及控制系统和调制模块的设计,并应用于单相两单元H桥级联型STATCOM的结构中。然后将其与传统移相脉冲宽度调制法(PS-PWM)对比,仿真结果表明,电压前馈空间矢量调制策略在单元直流电压不平衡的条件下能够输出具有良好质量的电压波形,且具有平衡STATCOM各单元直流电压的能力。同时基于本文提出的新调制策略FFSVM,将其运用于三相两单元H桥级联型STATCOM的结构中,搭建Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了FFSVM调制方式的正确性和在三相STATCOM中的适用性。三相系统的仿真中抑制直流电压不平衡的方法与单相两单元H桥级联型STATCOM的结构中的相同。利用相同的仿真参数与移相脉冲宽度调制法(PS-PWM)进行对比,仿真结果表明FFSVM调制方式在三相级联多电平电路中,具有在直流电压不平衡的情况下输出正弦电压波形的能力,并且能够有效地控制各级联单元的直流电压保持一致,突出了FFSVM调制方式对于在直流电压不均衡的条件下的适应性。
文中首先详述了新调制策略的算法步骤,以及控制系统和调制模块的设计,并应用于单相两单元H桥级联型STATCOM的结构中。然后将其与传统移相脉冲宽度调制法(PS-PWM)对比,仿真结果表明,电压前馈空间矢量调制策略在单元直流电压不平衡的条件下能够输出具有良好质量的电压波形,且具有平衡STATCOM各单元直流电压的能力。同时基于本文提出的新调制策略FFSVM,将其运用于三相两单元H桥级联型STATCOM的结构中,搭建Matlab/Simulink仿真模型,仿真结果验证了FFSVM调制方式的正确性和在三相STATCOM中的适用性。三相系统的仿真中抑制直流电压不平衡的方法与单相两单元H桥级联型STATCOM的结构中的相同。利用相同的仿真参数与移相脉冲宽度调制法(PS-PWM)进行对比,仿真结果表明FFSVM调制方式在三相级联多电平电路中,具有在直流电压不平衡的情况下输出正弦电压波形的能力,并且能够有效地控制各级联单元的直流电压保持一致,突出了FFSVM调制方式对于在直流电压不均衡的条件下的适应性。