H桥级联型静止无功发生器SVG的研究

近年来，随着电力电子装置的快速发展，电网中出现了越来越多无功和谐波，使得电网受到频繁的冲击，电能质量严重降低。快速地进行就地无功补偿对提高系统功率因数，提高电网稳定性具有重要的现实意义。静止同步无功发生器（SVG）因其有着优良控制算法与满意的补偿效果吸引了越来越多的人的关注。本文针对高压电力网中存在无功问题，研究并设计了适合于高压领域的H桥级联型静止无功发生器SVG。 本文首先简要地介绍了电力系统中无功补偿的背景、发展现状，同时介绍了SVG主电路的结构特点、工作原理，并建立了SVG的数学模型。并据此模型给出控制方法，以瞬时无功功率理论为基础，利用坐标变换计算无功电流，并采用电压电流双闭环控制；接着对载波调制技术作了分析，并在此基础上选择了双极性PS-SPWM调制方法；其次对H桥级联型SVG装置直流侧电容电压如何控制做了详细地分析，本文采取了分层控制方法，该方法算法简单，实现方便，调节效果明显。 利用MATLAB软件对系统作了仿真验证，搭建了6个H桥级联的SVG仿真模型，在电网平衡情况下与不平衡情况下分别作了仿真验证；最后以数字信号处理器DSP(TMS320F2812)+FPGA为基础对H桥级联型SVG控制系统进行了硬件设计和软件设计，同时搭建了6H桥级联SVG的实验平台，进一步验证本文设计方法能够很好补偿系统中的无功电流。