摘要：高压链式STATCOM在重载时功率模块的直流电容电压容易控制,在空载时却可能发生失控。空载失控机理分析是解决该问题的关键。针对该机理问题,主要开展了如下研究:分别将串联阻抗、并联阻抗和控制电源能耗化简并绘制出等效电路图。基于平均模型将直流电容电压分解为直流分量和交流分量,交流电流分解为基波和谐波分量。并利用调制度等效开关函数,得到单个功率模块直流电容电压的数学方程。根据稳定性分析的小信号法,分别计算功率模块直流电容电压稳态分量和扰动分量。针对未采取均压控制和采取均压控制两种情况,推导并计算任意两个功率模块在重载和空载下的直流电压平衡方程,证明了换流链的直流电压平衡与调制度、开关频率等因素有关。提出一种改进均压控制策略,在空载时增加开关频率来改善均压性能。最后,经过35 kV装置的仿真和试验,结果表明:在空载时所提均压控制策略能够实现功率模块直流电容电压均衡,从而提高了装置的可靠性。

关键词：平均模型 空载失控机理 链式statcom 直流平衡原理 均压控制 

单位：华中科技大学电气与电子工程学院; 武汉430074; 江西省电力科学研究院; 南昌330000; 浙江大学机械工程学院; 杭州310027; 南昌工程学院机械与电气工程学院; 南昌330099