[发明专利]一种适用于五电平H桥级联型STATCOM的脉冲轮换控制方法

权利要求书

1.一种适用于五电平H桥级联型STATCOM的直流侧电压控制方法，H桥级联型STATCOM交流侧通过进线电抗器并联接入电网与负载之间，其特征在于：该方法在脉冲周期轮换的基础上通过调整轮换时序的占空比控制有功功率在各单元间的流动，达到维持各单元直流侧电压平衡的目的，所述过程包含以下步骤：

步骤（1）设置脉冲轮换的基准轮换周期；

步骤（2）根据所测电压、电流的相位关系判断补偿无功功率的极性；

步骤（3）计算单元1直流侧电压与单元直流侧电压平均值的偏差量：采用电压传感器检测每个采样周期内级联各单元直流侧电压，基于DSP计算单元直流侧电压平均值，将该平均值与单元1直流侧电压测量值比较获取单元1直流侧电压与单元直流侧电压平均值的偏差量；

步骤（4）根据步骤2判断出的无功功率极性与步骤3计算出的电压偏差量修正各单元脉冲轮换时序的占空比；

步骤（5）根据装置输出的电平状态分配触发脉冲信号，按照修正后的脉冲轮换时序对触发脉冲信号进行轮换并驱动各单元开关器件执行相应动作。

2.根据权利要求1所述的H桥级联型STATCOM的脉冲轮换控制方法，其特征在于：所述的步骤1中，选取基准轮换周期为调制波周期的1/2，则每个轮换周期的基准占空比记单元1与单元2脉冲轮换时序分别为g₁与g₂。

3.根据权利要求1所述的H桥级联型STATCOM的脉冲轮换控制方法，其特征在于：所述的步骤3中，单元1直流侧电压与单元直流侧电压平均值的偏差Δu为：

Δu=u‾-udc1]]>

式中为单元直流侧电压平均值，u_dc1为单元1直流侧电压。

4.根据权利要求1所述的H桥级联型STATCOM的脉冲轮换控制方法，其特征在于：所述的步骤4中计算修正后轮换时序的占空比包含以下几个步骤：

第一步，判断每个轮换周期内各直流侧电容需要充放电情况，对应关系下表所示；

 Δu＞0Δu＜0单元1充电放电单元2放电充电

第二步，将计算出的偏差量Δu通过比例积分(PI)环节转化为脉冲轮换时序修正量Δt；

第三步，规定直流侧电容充放电对应脉冲轮换时序变化法则，以单元1为例，单元1直流侧电容充放电与脉冲轮换时序g₁对应关系下表所示；

g₁充电放电Q>0右移下降沿(左移下降沿)右移上升沿(左移上升沿)Q<0右移上升沿(左移上升沿)右移下降沿(左移下降沿)

单元2对应轮换时序g₂与g₁互补，现规定统一采取右移方式控制电容充放电，则右移下降沿g₁脉冲轮换时序的占空比增大，右移上升沿占空比减小；

第四步，记g1占空比变化量为ΔD_on，将脉冲轮换时序修正量Δt转化为脉冲占空比变化量ΔD_on

ΔD_on＝K·sign·Δt

式中K为充放电时间调整量与脉冲轮换时序占空比的转化系数，sign为无功功率极性的符号函数，Δt为充放电时间调整量；

第五步，计算修正后单元1脉冲轮换时序的占空比D_on，由步骤5计算出的占空比变化量ΔD_on与基准占空比相加，即可计算单元1修正后轮换时序的占空比D_on，进而得到单元1修正后的轮换时序，单元2脉冲轮换时序与单元1互补。

5.根据权利要求1所述的H桥级联型STATCOM的脉冲轮换控制方法，其特征在于：所述的步骤5中装置输出电平状态与触发脉冲信号对应关系下表所示。

 单元1单元2输出电平状态[s1s2s3s4][s1s2s3s4]1[1001][1100]2[1001][1001]0[1100][1100]-1[0110][0011]-2[0110][0110]

其中s1、s2、s3、s4为各功率器件相对应的触发脉冲。