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静止同步补偿器(STATCOM)作为关键的FACTS设备,具有较为广阔的应用前景和发展空间,为电网治理提供了非常有效的手段,由于其对无功功率优良的控制性能和较好的补偿效果,更是成为电能质量相关领域的翘楚。本文针对MMC-STATCOM系统中的环流抑制等问题进行研究,具体研究工作如下: 在对MMC拓扑结构、运行特性进行分析基础上,分析桥臂环流问题,提出了基于线性自抗扰(LADRC)环流抑制的控制方法,对其工作机理、实现方法等进行了研究,最终取得了良好的环流抑制效果;分析引起子模块电容电压不平衡的原因,对于工程均压控制方法在轻载时,不能实现电容电压均衡的问题,在原有基础上进行了改进,加入了排序脉冲交换的循环算法,解决了轻载时不能实现均压的问题。在对调制策略进行比较之后,选择了工作范围更宽、模块化程度更高的载波移相(CPS-SPWM)调制技术;针对MMC-STATCOM系统特性,设计了分层控制策略,上层为双闭环前馈解耦控制策略与LADRC环流抑制控制策略,下层为改进电容电压均衡控制策略。 在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了21电平的MMC-STATCOM系统仿真模型,对系统启动、稳态特性及改进的电容电压均衡控制策略进行仿真,仿真结果验证了该控制策略在轻载时可以达到均压的效果;同时,对系统进行了动态补偿、抑制系统电压波动的仿真,验证了所提环流抑制器的正确性以及MMC-STATCOM较好的抑制系统电压波动能力;并对系统的谐波含量进行分析比较,验证CPS-SPWM的移相及滤波效果。