H桥级联STATCOM直流电压平衡控制策略

"本文主要探讨了H桥级联静止同步补偿器（STATCOM）直流侧电容电压平衡的控制方法，以解决电压波动导致的母线电压不平衡问题，影响系统稳定运行的问题。针对这一问题，文章提出了一个综合的控制策略，包括比例谐振（PR）控制器、自抗扰控制器（ADRC）以及调制波平移和载波相移调制策略（CPS-PWM）。" H桥级联STATCOM是一种常见的FACTS设备，由于其模块化设计和高电压输出能力，常用于高压大功率场景。然而，由于各个H桥单元直流电容的独立性和损耗差异，可能导致直流侧电容电压不平衡，进而影响输出电压质量。为了应对这个问题，研究者们提出了多种控制策略。 在直流侧电容电压的三级平衡控制策略基础上，本文引入了比例谐振（PR）控制器来改善全局平均直流电压的控制效果，PR控制器能有效地跟踪参考信号并抑制谐波，提高系统的动态响应。此外，自抗扰控制器（ADRC）被应用于相间直流电压平衡控制，ADRC的优势在于其内在的抗干扰能力和快速的动态响应，能够有效补偿外界扰动，确保电压稳定。 对于相内直流电压平衡控制，文中提出采用调制波平移的方法。这种方法通过对每个功率单元的调制波进行上下平移，可以调整单个单元的电压，从而实现内部电压平衡。配合载波相移调制策略（CPS-PWM），这种方法不仅简化了数字实现的复杂性，而且在FPGA平台上易于实现。 实验结果证明，提出的控制方法能够有效地平衡直流侧电容电压，具有良好的动态性能和鲁棒性，不会因额外注入电流而污染电网，也不需要增加额外的硬件和控制系统，降低了系统的成本和复杂性。因此，该方法对提高H桥级联STATCOM的运行稳定性具有重要意义。 这篇文章深入研究了H桥级联STATCOM的直流电压平衡控制技术，结合了PR和ADRC控制理论，提出了一种高效、可靠的解决方案，为电力系统的稳定运行提供了理论支持和技术参考。