[发明专利]具有能量变换单元的级联静止同步无功补偿器拓扑及其控制方法

摘要

具有能量变换单元的级联静止同步无功补偿器拓扑及其控制方法，涉及级联型无功补偿装置的功率单元电容电压平衡控制技术，本发明为解决现有星形接法级联变换器对于相与相间电容电压不平衡采用的方法存在变换器输出电流改变、破坏控制可靠性，正负序分量的提取存在低通滤波、影响级联静止同步补偿器动态性能的问题。本发明所述级联静止同步无功补偿器拓扑包括N‑1个功率模块，N为正整数，N‑1个功率模块采用星形连接；第N个功率模块采用能量交换单元EEU，能量交换单元EEU和星形点连接，能量交换单元EEU包括一个三相桥和两个共用电容，三相桥和两个共用电容采用星形连接。本发明用于基于功率单元级联的无功补偿装置中。

主权项

基于具有能量变换单元的级联静止同步无功补偿器拓扑的控制方法，具有能量变换单元的级联静止同步无功补偿器拓扑，该级联静止同步无功补偿器拓扑包括N‑1个功率模块，N为正整数，N‑1个功率模块采用星形连接；该级联静止同步无功补偿器拓扑的第N个功率模块采用能量交换单元EEU，能量交换单元EEU和星形点连接，能量交换单元EEU包括一个三相桥和两个共用电容CN1、CN2，三相桥和两个共用电容CN1、CN2采用星形连接，能量交换单元EEU的星形连接点O是零电位点；其特征在于，该控制方法的具体过程为：步骤1、检测能量交换单元EEU直流侧电压UDCN，将UDCN和直流侧参考电压UDCref*相减，差值经过PI调节得到能量交换单元EEU的输出电压调整角度θ0；步骤2、检测A、B、C三相电容电压，获得三相电容电压平均值Uavgx，将Uavgx和三相电容电压参考值相减，差值经过PI调节得到各相输出电压调整角度θx；步骤3、检测三相电流ia、ib、ic，经过3/2变换得到id和iq，进而获得输出电流的电角度θi；步骤4、根据能量交换单元EEU的输出电压调整角度θ0和各相输出电压调整角度θx的差叠加上输出电流的电角度θi，再减去π/2，得到能量交换单元EEU输出电压角度θ*；步骤5、根据得到能量交换单元EEU输出电压角度θ*对能量交换单元EEU采用方波控制；步骤6、对每相前N‑1个功率模块的电容电压采用PSPWM进行调制，完成具有能量变换单元的级联静止同步无功补偿器拓扑的平衡控制。