2 STATCOM的启动过程控制.DOC

H桥级联型STATCOM启动策略研究* 周娟 （中国矿业大学 信息与电气工程学院，江苏 徐州 221008） 摘要：针对H桥级联型静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator, STATCOM)启动过程中预充电阶段存在的问题，采用不控整流方式预充电过程分析基础上，提出一种改进的预充电控制策略该控制策略自预充电阶段对装置各开关器件进行控制，使装置能够最大化吸收电网提供的有功功率，提高预充电阶段直流侧电压的稳态值，保证在整个启动过程处于可控状态。仿真和实验结果验证了改进的预充电控制策略的有效性与可行性。 中图分类号：TM464 文献标识码：B 文章编号：1001-1390（201）00-0000-00 Zhou Juan, Yang Qing, Dong Hao, Zhu Yuzhen (School of Information and Electrical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221008, Jiangsu, China) Abstract: According to the problem which exists in H-bridge cascaded STATCOM start-up process in the stage of pre-charge, and the process of pre-charge using the style of uncontrolled rectifier is analyzed. On this basis, an improved pre-charge control strategy is proposed. This strategy controls the switching devices in the stage of pre-charge, which enables STATCOM to absorb active power of the grid in maximum, improves the DC voltage steady value and ensures STATCOM in the whole start-up process. The simulation and experiment verify effectiveness and feasibility of the improved pre-charge control strategy. Keywords：STATCOM, H-bridge cascade, start-up process, pre-charge 0 引 言 在我国电网建设和运行中，长期存在无功补偿容量不足和配备不合理的问题，特别是可调节的无功容量不足，快速响应的无功调节设备更少。与传统无功补偿装置相比，静止同步器调节速度，运行范围宽，已经成为动态无功补偿装置发展的方向4]。在中、高压无功补偿领域5]。H桥级联型模块化、易扩展优，具有广泛的应用前景6]。 启动过程控制是静止同步补偿器实用化的关键技术之一7]。在启动过程中由于交流侧电抗器阻抗值，如果不对装置启动过程进行控制，将会产生很大的冲击电流这不仅会因直流侧电压过冲系统稳定性问题还会对级联各单元开关器件的安全造成威胁。抑制启动过程中电流冲击和直流侧电容电压超调不利因素[89]，保证装置能够安全平稳地启动并顺利投入运行。 [7]；自励启动是由电网为直流侧电容提供有功功率，为目前工程应用中大多采用的启动方式[9]。启动过程中对直流侧电容进行预充电与装置拓扑结构有关：文献[7]设计了一种基于VSC-HVDC的两阶段启动方案，文献[8]提出了一种基于MMC的预充电控制策略，但都不适用于H桥级联结构的多电平变换器；文献[10]提出了一种基于二极管钳位型有源电力滤波器的软启动技术，采用不控整流方式进行预充电，该方案应用于H桥级联结构多电平变换器有一定的借鉴意义，但存在着预充电阶段电容升压不足的问题。 本文对H桥级联型STATCOM启动过程中采用不控整流方式进行预充电时存在的升压不足的问题进行分析，在此基础上提出一种改进的预充电控制该控制策略自预充电阶段按一定方式对脉冲信号进行控制使装置能够最大化吸收电网提供的有功功率，提高直流侧电压稳态值保证装置在启动过程中处于可控状态通过仿真和实验对改进的预充电控制策略的有效性与可行性进行验证。 H桥级联型STATCOM控制图如图1所示。图1中为直流侧电容电压给定值，为单元直流侧电容电压的平均值，iiq分别为指令电流中的有功分量无功分量，、