基于CPS-SPWM级联型DSTATCOM直流侧稳态分析及电容容量设计

基于四象限双H桥变流器级联型的主电路结构以及CPS-SPWM的调制策略,在建立SPWM-H桥变流器数学模型的基础上,详细分析了对应于三相不对称畸变补偿电流分量(无功、负序及谐波电流)时DSTATCOM各级联功率单元H桥逆变器直流侧电流变化规律,以及基于单位功率因数的H桥整流器直流侧电流变化规律,并据此建立了功率单元直流侧各电流数学模型。结论显示,稳态条件下,直流整流侧电流包含2次交流分量和直流分量ir-dc,而直流逆变侧电流不仅包含与无功和负序补偿电流分量对应的2次交流分量,以及等于i-rdc对应于整流器与逆变器之间有功功率传递的直流分量,还包含与谐波补偿分量对应的4,6,…偶次交流分量。最后,根据所建立的直流侧电容电压、电流数学模型,结合电容电压控制的稳态和动态性能指标要求,给出了直流电容容量的设计方法。仿真结果表明,基于该主电路拓扑及电容参数设计方法的DSTATCOM,其直流电压稳定、均衡控制简单可靠、动态响应速度快,对非线性、不平衡冲击性负荷的补偿效果较好。

基于IGBT的链式SVG的研究

具有独立电源的链式H桥多电平变流器具有每个H桥单元结构相同、所用元件数少、易于实现电路的模块化设计和封装等一系列优点,成为无功补偿的发展趋势。首先介绍了静止无功发生器(SVG)的基本工作原理,然后分析了链式H桥的特点,并根据主电路的结构设计了一种混合脉宽调制策略。最后,在saber仿真环境下建立SVG模型,并进行仿真。仿真结果表明,该设计能够及时有效地进行无功补偿,且输出电压电流波形谐波含量少。

三角波移相电流控制法及其在STATCOM中的应用

将载波移相正弦脉宽调制(CPS-SPWM)电压控制法中的载波移相方法应用到三角波比较电流控制法中形成一种新的控制方法——三角波移相电流控制法。通过简化模型的simulink仿真结果详细介绍了三角波移相电流控制法的基本原理。通过simulink仿真,论述了三角波移相电流控制法应用于STATCOM的可行性及优越性。对比了采用CPS-SPWM电压控制法和采用三角波移相电流控制法的STATCOM在输出电流和暂态响应上的不同。