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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。链式STATCOM装置的结构有两种接线形式,一种是星形接线,另一种是三角形接线。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。本文所做的工作如下:首先,介绍STATCOM工作的基本原理及主电路结构,然后建立级联H桥STATCOM装置的数学模型,最后为了更好的设计STATCOM装置的控制器,选择采用坐标变换的方法得到其装置的分序数学模型。为了对STATCOM装置进行分序控制,需提前将正序数学模型和负序数学模型完成前馈解耦控制。针对H桥级联STATCOM的调制策略,重点分析了单极倍频SPWM调制方法和双极性SPWM调制方法,通过比较两种方法的输出电平数和输出电压谐波分量后,选择单极倍频CPS-SPWM调制方法。其次,无功电流的准确检测是STATCOM装置完成无功补偿的前提。先介绍了两种传统的基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方法:dq无功电流检测方法和p qi-i无功电流检测方法。这两种方法均能在特定的场合下实现对无功电流的精确检测。最后提出了一种适应于补偿不平衡工况下的无功电流的检测方法,搭建相关仿真模型验证所述方法的准确性。最后,通过分析造成级联H桥STATCOM装置直流侧电容电压不平衡的原理后,提出了一种控制其直流侧电容电压平衡的分级控制方法。该控制方法是由分序控制的思想而来的:为了控制其直流侧整体的电压保持平衡,选择通过控制装置的正序电流来实现,同理可得,为了控制其相间直流侧的电压保持平衡,选择通过注入零序电流的方法去实现。对于控制使得装置相内电容电压保持平衡的方法,选择通过控制各个单元模块的输出电压幅值和相位的大小实现。最后,在Matlab/Simulink仿真环境下准确建立3kV/5MVA的模型,仿真验证了所用方法的准确性。