应用于链式STATCOM的基本单元、链式STATCOM及方法技术

本公开提出了应用于链式STATCOM的基本单元、链式STATCOM及方法，基本单元包括通过两个开关管T1、T2交叉连接的两个半桥模块，每个半桥模块中包括两个开关管及一个电容，其中两个开关管串联后并与一个电容并联，每个半桥模块中两个开关管之间的连接点为半桥的中点，每个中点与一个输出端连接，两个半桥模块对应的两个电容通过两个开关管T1、T2交叉连接。本公开在获得相同输出电压的条件下，所使用的开关管数量可以减少25％；可以采用较小容值的电容，可以降低装置体积、重量和成本；可以显著降低开关损耗。

Basic Unit, Chain STATCOM and Its Method Applied to Chain STATCOM

This disclosure presents the basic unit, chain STATCOM and method for chain STATCOM. The basic unit includes two half-bridge modules crosslinked by two switches T1 and T2. Each half-bridge module includes two switches and one capacitor. Two switches are connected in series and parallel with one capacitor. The connection point between two switches in each half-bridge module is half-bridge. The neutral point is connected with an output terminal, and the two capacitors corresponding to the two half-bridge modules are cross-connected by two switches T1 and T2. Under the condition of obtaining the same output voltage, the number of switches used in the present disclosure can be reduced by 25%; the volume, weight and cost of the device can be reduced by adopting smaller capacitance value; and the switching loss can be significantly reduced.

【技术实现步骤摘要】
应用于链式STATCOM的基本单元、链式STATCOM及方法
本公开涉及无功补偿
，特别是涉及应用于链式STATCOM的基本单元、链式STATCOM及方法。
技术介绍
链式STATCOM在中高压配电网的电能质量治理领域已经广泛应用，它具有模块化、易扩展的特点，可以不经过变压器直接并入中高压电网。参见附图1所示，为现有链式STATCOM拓扑结构，它通过级联多个全桥基本单元来提高装置的输出电压。但是随着输出电压的增加，现有链式STATCOM需要级联更多的全桥单元，进而需求更多的功率开关管，增加了系统成本及设计的复杂度。现有的链式STATCOM的全桥单元电容电压含有二倍频波动分量，电容电压二倍频波动分量会增加电容电压的幅值，因此工程上通常采用大容值电容以限制电容电压二倍频波动幅值在平均电容电压的10％以内。但是采用大容值电容将增加链式STATCOM的成本和体积，同时也影响了装置的无功补偿性能。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本公开实施例子提供了应用于链式STATCOM的基本单元，链式STATCOM在输出相同电压的情况下，采用本公开的基本单元代替两个全桥级联，开关管数量可以减少25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于链式STATCOM的基本单元，其特征是，包括通过两个开关管T1、T2交叉连接的两个半桥模块，每个半桥模块中包括两个开关管及一个电容，其中两个开关管串联后并与一个电容并联，每个半桥模块中两个开关管之间的连接点为半桥的中点，每个中点与一个输出端连接，两个半桥模块对应的两个电容通过两个开关管T1、T2交叉连接。

【技术特征摘要】
1.应用于链式STATCOM的基本单元，其特征是，包括通过两个开关管T1、T2交叉连接的两个半桥模块，每个半桥模块中包括两个开关管及一个电容，其中两个开关管串联后并与一个电容并联，每个半桥模块中两个开关管之间的连接点为半桥的中点，每个中点与一个输出端连接，两个半桥模块对应的两个电容通过两个开关管T1、T2交叉连接。2.如权利要求1所述的应用于链式STATCOM的基本单元，其特征是，所述交叉连接即其中一个半桥模块的电容C1正极端通过开关管T1与另一个半桥模块的电容C2的负极端相连接，电容C1的负极端通过开关管T1与电容C2的正极端相连接。进一步的技术方案，应用于链式STATCOM的基本单元按照其中的开关管组合状态，可以产生五电平的输出电压。3.单相链式STATCOM，其特征是，包括N个权利要求1-2任一所述的基本单元和一个滤波电感L，第N-1个基本单元的输出端P2连接第N个基本单元的输出端P1，实现N个基本单元首位连接；第一个基本单元输出端P1连接电感L的一端，第N个基本单位输出端P2和电感L的另一端作为单相输出端，连接至电网。4.三相链式STATCOM，其特征是，将三个权利要求3所述的单相链式STATCOM的第N个基本单元的输出端P2连接在一起，构成三相链式STATCOM的星型连接，三个单相链式STATCOM的电感L的另一端作为三个输出端，连接至三相电网。5.三相链式STATCOM，其特征是，将三个权利要求3所述的单相链式STATCOM首尾相连，三个单相链式STATCOM两两之间的公共节点连接至三相电网，构成三相链式STATCOM的三角型连接。6.权利要求3、4、5任一所述的链式STATCOM的调制方法，其特征是，包括：通过采样获得电容电压瞬时值uc，并计算电容电压uc的峰值，然后将电容电压瞬时值除以电容电压峰值，得到归一化的电容电压瞬时值uc_unit；根据归一化的电容电压瞬时值uc_unit与高频等幅值的三角载波Vcar进行处理得到所需要的载波VR_car，然后将载波VR_car初相位角依次移开π/2N，共得到2N个载波VR_car(1～2N)；将正弦调制波Vref进行变换，得到适用于链式STATCOM的调制波VR_ref；将调制波VR_ref与三角波VR_car1比较得到第一个基本单元第一半桥的开关管驱动信号，将调制波VR_ref与三角波VR_car2比较得到第一基本单元第二半桥的开关管驱动信号，依次类推，调制波VR_ref与三角波VR_car(2N-1)比较得到第N个基本单元第一半桥的开关管驱动信号，调制波VR_ref与三角波VR_car(2N)比较得到第N个基本单元第二半桥的开关管驱动信号。7.权利要求6所述的链式STATCOM的调制方法，其特征是，将正弦调制波Vref与零比较，当Vref大于等于零时，所有基本单元的开关管T2导通，T1关断，当Vref小于零时，所有基本单元的开关管T1导通，T2关断。进一步的技术方案，采用的高频等幅值三角载波Vcar最大值是1，最小值为0。8.基于权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，牛得存，张承慧，秦福田，马展，孟祥剑，许涛，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37