风电场中级联STATCOM直流侧电压控制方法

李圣清 徐文祥 栗伟周 曾欢悦

（湖南工业大学电气与信息工程学院 株洲 412008）

1 引言

级联 STATCOM投入到风电场中可以有效地稳定风电场并网电压，提高风电场低电压穿越能力，具有非常广阔的应用前景。文献[1]介绍了应用STATCOM 技术可以改善风电场的电能质量和提高风电场稳定性。然而级联 STATCOM各逆变桥直流侧相互独立，其直流侧电压难以平衡，特别在电压波动比较剧烈的风电场中，其直流侧电压的不平衡将更加严重，直接危及到装置安全稳定运行，故迫切需要对其直流侧电压进行平衡控制。文献[2]指出逆变桥并联损耗、开关损耗以及开关器件触发脉冲的微小差异是造成稳态电容电压不平衡的主要原因。

目前，已有一些文献针对级联STATCOM的直流侧电压均衡提出了相应的控制方法[3-13]。文献[3]通过分布式控制来均压，该方法在闭环控制下耦合性低，便于链节扩展。文献[4-6]提出通过外部能量交换的直流电压平衡控制方法，该方法可以简化控制程序的算法，但需要额外的硬件电路和控制系统，无疑增加了系统的成本和复杂性。文献[7, 8]通过调节各单元逆变器的移相角来实现电压平衡，但对于大容量逆变器，该移相角较小，改变移相角容易造成系统的不稳定。文献[9, 10]通过选择合适的冗余矢量均压，将阀组内直流侧电压高（低）的开关状态与直流侧电压降低（升高）的开关状态进行交换，改变电容的充放电时间以改变其电容电压的大小，该方法易于实现，所需硬件资源少，但算法较为复杂。……