第５０卷第７期 ２０１６年７月 电力电子技术 Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｖｏ１．５０．Ｎｏ．７ Ｊｕｌｙ ２０１６ 半桥级联式ＳＴＡＴＣＯＭ改进调制策略研究 荣 飞，唐 庆，黄守道，刘 诚 （湖南大学，电气与信息工程学院，湖南长沙４１００８２） 摘要：多电平脉宽调制（ＰＷＭ）策略是级联式静止无功发生器（ＳＴＡＴＣＯＭ）的关键技术。提出一种适用于三相三 线制的半桥级联式ＳＴＡＴＣＯＭ结构的改进型调制方式。该调制方式先从逆变器生成的电平中选择与线电压调 制波幅值最接近的电平作为计算指令，再根据指令逆向推导出各模块的投切方式与触发脉冲，最后触发各子 模块中的开关产生相应动作，使逆变器产生所需的电平输出。该调制方式利用单载波实现多电平调制，与传统 调制方式相比省略了相位同步环节，实现了ＳＰＷＭ在三相三线制的半桥型级联式ＳＴＡＴＣＯＭ结构上的应用，且 保留了传统级联调制技术谐波含量少的优点。仿真与实验结果表明所提改进调制策略在三相三线系统中能使 ＳＴＡＴＣＯＭ输出波形有效跟踪正弦调制波，同时具有较高的并网电能质量。 关键词：静止无功发生器：半桥级联：脉宽调制 中图分类号：ＴＭ７６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—１００Ｘ（２０１６）０７—００４４—０４ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ Ｃａｓｃａｄｅｄ Ｈａｌｆ－ｂｒｉｄｇｅ ＳＴＡＴＣｏＭ ＲＯＮＧ Ｆｅｉ，ＴＡＮＧ Ｑｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｓｈｏｕ－ｄａｏ，ＬＩＵ Ｃｈｅｎｇ （Ｈｕｎａｎ Ｕｎ￣ｅｎｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｌｉｔｌｅｖｅｌ ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＷＭ）ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃａｓｃａｄｅｄ ｓｔａｔｉｃ ｖａｒ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ （ＳＴＡＴＣＯＭ）．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｆｏｒ ｈａｌｆ－ｂｒｉｄｇｅ ｔｙｐｅ ｃａｓｃａｄｅｄ ＳＴＡＴＣＯＭ ｏｆ ｔｈｒｅｅ— ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ ｗｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｆｉｒｓｔ ｓｅｌｅｃｔｓ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ ｌｅｖｅｌ ｃｌｏｓｅｓｔ ｔｏ ｈｎｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗａｖｅ ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ａｓ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｎ ｄｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｔｒｉｇｇｅｒ ｐｕｌｓｅ ｏｆ ｅａｃｈ ｍｏｄｕｌｅ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ，ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ ｔｒｉｇｇｅｒｓ ａ ｓｅｒｉｅｓ ｏｆ ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ａｃｔｉｏｎ ｉｎ ｅａｃｈ ｓｕｂ ｍｏｄｕｌｅ ａｎｄ ｅｎ— ａｂｌｅｓ ｉｎｖｅｒｔｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｏｕｔｐｕｔ ｒｅｑｕｉｒｅｄ．Ｔｈｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｃｔｕａｌｉｚｅ ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ ｍｏｄｕｌｍｉｏｎ ｗｈｉｌｅ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｓｉｎ－ ｇｌｅ ｃａｒｒｉｅｒ，ｏｍｉｔ ｐｈａｓｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｅｇｍｅｎｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｉｔｏｎａｌ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＳＰＷＭ ｉｎ ｔｈｅ ｈａｌｆ ｂｒｉｄｇｅ ｃａｓｃａｄｅｄ ＳＴＡＴＣＯＭ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ ｗｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｉｔ ｐｒｅｓｅｒｖｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎ－ ｔａｇｅｓ ｏｆ ｌｏｗ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃａｓｃａｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｈａｌｆ－·ｂｒｉｄｇｅ ｃａｓｃａｄｅ ＳＴＡＴＣＯＭ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ－－ ｌｙ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ ｌａｃｋｉｎｇ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｉｎ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅ ｔｈｒｅｅ ｗｉｒｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｐｏｓｓｅｓｓ ｈｉｇｈ ｇｒｉｄ ｐｏｗｅｒ ｑｕａｌｉ￣． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｉｃ ｖａｒ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ；ｈａｌｆ－ｂｒｉｄｇｅ ｃａｓｃａｄｅ ｔｏｐｏｌｏｇｙ；ｐｕｌｓｅ ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ １ 引 言 级联式多电平拓扑新调制方法均以相电压调 制为基础．但某些新型拓扑使传统的相间独立调 低了系统复杂程度；文献［３】提出了适用于级联式 拓扑的空间矢量ＰＷＭ方法，验证了输出５电平时 的情况；文献【４】给出了特定谐波消除法的数学模 型。并对输出１１电平的电压进行了验证。但以上 各种调制方法均未脱离相电压调制范畴。 制无法正常工作．例如三相三线制的半桥型级联 式ＳＴＡＴＣＯＭ结构，由于单相桥臂不能输出负电压， 仅能通过控制相间的线电压达到无功补偿的目 由于三相三线制的半桥型级联式ＳＴＡＴＣＯＭ 的。文献［１】将载波移相脉宽调制（ＣＰＳ—ＰＷＭ）成功 应用在Ｈ桥ＳＴＡＴＣＯＭ控制中，并验证其正确性； 文献【２】利用投入模块总数的可变性质，提出了一 种改进型ＰＷＭ控制方法．该方法只需一个载波 即可得到和ＣＰＳ．ＰＷＭ相同的控制结果．大大降 结构中单相桥臂不能输出负电压的特性，使得传 统基于相电压的多电平调制策略不能直接应用。 这里在传统多电平正弦ＰＷＭ（ＳＰＷＭ）的基础上进 行了改进．提出了适用于三相三线制的半桥型级 联式ＳＴＡＴＣＯＭ结构的改进型调制策略。 ２ 半桥级联式ＳＴＡＴＣｏＭ拓扑结构 定稿日期：２０１５—１２一Ｏ１ 作者简介：荣 飞（１９７８一），男，湖北仙桃人，博士，副教 授，研究方向为电力电子与新能源发电技术。 ４４ 半桥级联式ＳＴＡＴｃＯＭ拓扑结构如图ｌａ所 示。该拓扑采用三相三桥臂拓扑结构，每相只包含 一个桥臂，每个桥臂从首端到末端依次由１个滤 半桥级联式Ｓ ＣＯＭ改进调制策略研究 波电感￡和ｎ个子模块（ＳＭ）串联而成，３条桥臂 的首端分别接入公共电网的三相，３条桥臂的末 端接在中性点Ⅳ上。ｎ由每个子模块的额定电容 电压参考值 ～决定： ｎ＝ｃｅｉｌ（ ） （１） 式中：ｃｅｉｌ表示向上取整； 为公共电网的线电压峰值。 为避免过调制的发生，同时保证输出波形质 量，／７．与 的取值必须满足： （凡一１） ≤ ≤ （２） 图１ｂ为ＳＭ内部结构。每个ＳＭ由２个开关 管Ｖ ，ｖ：和一个电容Ｃ组成，是一个输出为２电 平（０， ）的单相半桥电路。 ： ： ： ： ： ： ● ● ● ● ● ● 翟 色 （ａ）半桥级联式ＳＴＡＴＣＯＭ拓扑（ｂ）ＳＭｌ￣部电路结构 图１半桥级联式ＳＴＡＴＣＯＭ拓扑 Ｆｉｇ．１ Ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｏｆ ｃａｓｃａｄｅｄ ｈａｌｆ－ｂｒｉｄｇｅ ＳＴＡＴＣＯＭ 由于三相三线制的半桥型级联式Ｓ ｒＡＴＣＯＭ 具有单相桥臂不能输出负电压的特性【５１，传统的 相间独立调制无法正常工作，必须合理地协调各 桥臂间子模块投切及其开关管的动作才能使逆变 器获到较好的波形输出。 ３ 调制策略 调制策略从逆变器生成的电平中选择与线电 压调制波幅值最接近的电平作为计算指令，根据 指令逆向推导出各模块的投切方式与触发脉冲， 然后触发各子模块中的开关产生相应动作，产生 所需的电平输出。每个桥臂上的Ｉｔ个子模块，均采 用同一三角载波．将载波分别与不同的调制波进 行比较．产生出３组ＰＷＭ波和３ ｎ一１）组阶梯波 调制信号．分别驱动３ 个子模块单元，决定其开 关器件的导通与关断。 ３．１ 调制原理 各子模块的触发脉冲产生的原理如图２所 示，调制部分首先输入三相线电压调制波 出 ， Ｕ￣ｒ给计算模块，通过计算得出标识位 ．．ｄｌ， 州（其中，ｐ＝ａ，ｂ，ｃ，表示三相；子模块的编号ｊ＝ｌ，２， ３…，ｎ）。然后根据 ｆ的赋值，确定各子模块调制 波 。最后将该调制波与三角波比较后限幅得 出触发脉冲Ｈｕｓｅ 。 Ｕｐｊｒｅｆ２ Ｕｐｒｅｆｌ ｌ 图２调制波产生原理图 Ｆｉｇ．２ Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｇｒａｐｈ ｏｆ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｗａｖｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ 图２中，ｕｐ矾为 相并网控制得到的调制波。Ｐ 为ＳＭ电容电压平衡控制得到的调制波分 量。每一个ＳＭ的参考调制波为： ｆ１＋ ， ２ ＝｛ ＋ ， ＝１ （３） 【 ， ＝０ 其中 由线电压调制波的采样值和换流器 所能生成的电平共同决定。其取值表示该模块处 于何种状态： ＝２说明该模块处于导通状态； ＝ １说明该模块处于ＰＷＭ状态； ＝０说明该模块处 于切除状态。 得出 的取值后将其代入式（３），可得“ ， 再将 与三角载波进行比较，得到Ｈｕｓｅ 。当 大于三角载波时，Ｐｌｕｓｅ 输出高电平，ｐ相第 个 ＳＭ的Ｖ。导通，Ｖ：关断；相反，当“ 小于三角载 波时，Ｈｕｓｅ 输出低电平，ｐ相第 个ＳＭ的Ｖ 导 通，Ｖ 关断。 ３．２计算模块算法 为得到Ｐｌｕｓ％ｊ，需通过计算模块的输出 求 出 。从输入三相线电压调制波开始到计算出 标识位的值返回．需经３个步骤：调制波标幺化、 投切数目判断、投切方式选择。 ３．２．１ 调制波标幺化 该计算模块的输入为ｔｔａｂ．＿ｍｑ， ｂｃｌ椰， 删，为简 化起见，选取 为基准值，将调制波标幺化后 取整处理，用ｋ由，ｋｋ，ｋ 分别来描述线电压幅值与 电容电压基准值取整的结果，以 为例： ， 出 Ｉｆｎｏｃｅｉ０ｌ（ｒ（ 出删， 出 ／“ｓ ），＾ ），Ｕａ 出ｂ．ｒＪｅｆ讥＜０ｌ≥０ Ｌ／ ４ 其中，ｃｅｉｌ表示向无穷大方向取整，ｆｌｏｏｒ表示 向负无穷大方向取整，分开取整的目的是保证取 整结果取值的对称性。 ３．２．２投切数目判断 ％为Ｐ相桥臂上投入控制的ＳＭ数目。由于 取整带来的误差，３个取整常数ｋ出，ｋｋ，ｋ 之和不 一定时刻保持为零，这意味着同时使用３个常数 进行计算将导致错误。因此，按投切数目判断算法 经式（５）求出每相投入控制的模块个数： ４５ 第５０卷第７期 ２０１６年７月 电力电子技术 Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｖｏ１．５０，Ｎｏ．７ Ｊｕｌｙ ２０１６ ｒｎｐ—ｍｑ＝ｋ胛， ０≤， ≤凡， Ｏ＜￣ｍｑ≤ｎ （５）式中：下标ｑ表示正序三相状态时滞后Ｐ的相位。 算法流程图如图３，以计算步骤最简为准则， 投切数目判断算法如下：①将／Ｚ出曲， ｋ ，“ 棚中 绝对值最大者 脚代入式（４），求出其对应的取 整常数 阳并将其代入式（５），得出ｒａｐ，ｍ ；②将Ｐ （ｇ）相中投入模块数为零的一相作为基准相，假设 为Ｐ相，将剩余相ｒ相作为未知相，按照三相正序 选取基准相与未知相关联的调制波 硼代入式 （４），得出ｋ 后将其代入式（５），可求出 。 图３算法流程图 Ｆｉｇ．３ Ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｃｈａｒｔ ｏｆ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ３．２．３ 投切方式选择 ，的取值代表各子模块的投切状态。在已知 各相ｍ 的取值后，可按照表１的赋值规则确定ｇｐＪ 的取值。计算模块首先将各桥臂上所有ＳＭ从首 端到末端依次编号为１，２，３…，／／，，然后选择Ｐ相 桥臂上从首端开始的前 个模块参与控制：对前 ％一１个模块的标识位 ｆ赋值为２，使其处于投入 状态；对第 个模块的 赋值为１，使其处于 ＰＷＭ状态：不参与控制的其他ＳＭ使其处于切除 状态，标识位赋值为０。 表１标志位赋值规则 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｆｌａｇ ｂｉｔｓ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ 至此，计算模块任务结束。计算模块的流程归 纳如下：首先对输入的 ａｂ闸， ｂｃ脚，／Ｚｅａ＿ｒｄｌ与电容电 压基准值取整，得到ｋ出，ｋｋ，ｋ ，然后计算得出各 相投入模块数目ｍａ，ｍｂ，ｍｃ，最后根据表１标志位 赋值规则确定 ，确定各模块的状态。 ４６ ４仿真分析 将图１的电路用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ进行仿真． 搭建了一个线电压３８０ Ｖ，频率５Ｏ Ｈｚ。额定容量 ４０ ｋＶＡ，负荷功率９．８８＋ｊ９．８８ ｋＶＡ的７电平半桥 式级联式ＳＴＡＴＣＯＭ仿真系统。每相包括１个滤 波电感 和３个子模块，每个子模块内部采用半 桥结构，只包含２个开关管。仿真电路参数为：电 抗器电感 ＝１．５ ｍＨ，子模块中电容Ｃ＝２ ｍＦ． ＝２００ Ｖ，负载电阻Ｒ ＝７．３４ Ｑ，负载电感Ｌ１＝ ２３．３５ ｍＨ，电压采样频率ｆＡｏ＝１０ ｋＨｚ，开关频率．厂Ｋ＝ ５ ｋＨｚ，额定容量ＳＮ＝４０ ｋＶＡ。 图４示出ＳＴＡＴＣＯＭ输出端的电压波形。各相 桥臂上ｎ＝３，波形为７电平的ＳＰＷＭ波，频率５０Ｈｚ。 开关状态合成信号良好地跟踪正弦波调制信号． 验证了改进型调制策略的有效性。 ｔ／ｓ 图４ ＳＴＡＴＣＯＭ的输出电压波形 Ｆｉｇ．４ Ｏｕｔｐｕｔ ｖｏｌｔａｇｅ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ｏｆ ＳＴＡＴＣＯＭ 图５ａ为ＳＴＡＴＣＯＭ三相电流波形。ＳＴＡＴＣＯＭ 交流侧ａ相电流的幅频特性如图５ｂ所示。各频率 分量的幅值以百分比形式表示，其中基频分量为 １００％。电流的ＴＨＤ＝１．３７％，低于国家设定的电网 电流谐波ＴＨＤ值控制在５％以内的要求。 邋 ｔ｜ｓ ｆ｝ｋＨｚ （ａ）ＳＴＡＴＣＯＭ三相电流 （ｂ）ａ椭电流幅频特性 图５ ＳＴＡＴＣＯＭ输出端电流及其ＦＦｒ分析 Ｆｉｇ．５ Ｏｕｔｐｕｔ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ＳＴＡＴＣＯＭ ａｎｄ ｆｏｕｒｉｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ 仿真结果表明，所提调制策略利用单载波实 现多电平调制．保留了传统级联调制技术谐波含 量少的优点。ＳＴＡＴＣＯＭ输出波形能跟踪正弦波， 整个系统处于稳定运行状态。以上结果充分验证 了所提改进型调制策略的可行性与正确性。 ５ 实 验 搭建了一个线电压３８０ Ｖ。频率５０ Ｈｚ，额定容 量４０ ｋＶＡ，每个桥臂上有３个子模块的７电平半 半桥级联式Ｓ ｒＡＴＣ０Ｍ改进调制策略研究 桥式级联式ＳＴＡＴＣＯＭ系统。其中，每相负荷是由 １０ Ｑ电阻与３２ ｍＨ电感串联的阻感性负载， ６ 结 论 提出了一种适用于三相三线制的半桥级联式 ＳＴＡＴＣＯＭ结构的改进型调制方式。该调制方式利 用单载波实现多电平调制。与传统调制方式相比 省略了相位同步环节。实现了ＳＰＷＭ在三相三线 制的半桥型级联式ＳＴＡＴＣＯＭ结构上的应用．且 保留了传统级联调制技术谐波含量少的优点。仿 真与实验结果表明，采用所提调制策略的半桥级 联式ＳＴＡＴＣＯＭ系统输出波形有效跟踪正弦调制 ＳＴＡＴＣＯＭ输出侧电感为１．５ ｍＨ。子模块中电容 为２ ｍＦ。电容上的电压基准值选为２００ Ｖ，电压采 样频率１０ ｋＨｚ，开关频率５ ｋＨｚ。 逆变器三相输出电压波形如图６ａ所示，它为 ５０ Ｈｚ的７电平正弦ＰＷＭ波。通过不同开关状态 的组合合成的输出电压良好地跟踪并网处线电 压，验证了调制策略的有效性；为观察应用该改进 调制策略时系统的动态无功补偿能力，某时刻在 每相负荷上通过一旁路开关将５ Ｑ电阻与３２ ｍＨ 电感串联的阻感性负载并入，补偿效果见图６ｂ。 波，同时具有较高的并网电能质量。 参考文献 【１】 吴洪洋，何湘宁．级联型多电平变换器ＰＷＭ控制方法 的仿真研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００１，２１（８）：４２—４６． ｉＡ ／＝＼ △凸△ ＼＝ｆ ｔ／（４ ｍｓ／格）（ａ）改进阔制策略的输出电压 ｔ／（２０ ｍｓ／格） （ｂ）负荷改变前后ａ相电压、电流 【２】Ｌｉ Ｚ Ｘ，Ｗａｎｇ Ｐ，Ｚｈｕ Ｈ Ｂ，ｅｔ ａ１．Ａｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄ— ｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｃｈｏｐｐｅｒ··ｃｅｌｌ－－ｂａｓｅｄ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｍｕｈｉｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ— ｉｅｓ，２０１２，２７（８）：３４７２－３４８１． ［３】吴洪洋，何湘宁．多电平载波ＰＷＭ法与ＳＶＰＷＭ法之 图６实验波形 Ｆｉｇ．６ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｗａｖｅ￣ｏｒｌＴｉｓ 间的本质联系及其应用［Ｊ］．中国电机工程学报，２００２， ２２（５）：１０－１５． 图６ｂ中，经过一个周期的振荡，ＳＴＡＴＣＯＭ输 出电流的相位与系统电压的相位已趋于一致。而 且电流的幅值由２１ Ａ升高到４８ Ａ．负载侧的无功 功率已得到有效补偿。可见，应用所提改进型调制 策略在半桥级联式ＳＴＡＴＣＯＭ领域可行且有效。 ［４】 Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎｏｕ Ｇ Ｓ，Ｃｉｏｂｏｔａｒｕ Ｍ，Ａｇｅｌｉｄｉｓ Ｖ Ｇ．Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ Ｍｏｄｕｌａｒ Ｍｕｌｉｔｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ Ｗｉｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｈａｒ． ｍｏｎｉｃ Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ ＰＷＭ［Ａ］．８ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ［Ｃ］．Ｊｅｊｕ，２０１ １：９９９－１００４． 【５】许湘莲．基于级联多电平逆变器的ＳＴＡＴＣＯＭ及其控 制策略研究［Ｄ】．武汉：华中科技大学，２００６． （上接第３３页）况下系统电压波形。可见，只有正序 控制时，系统不平衡度较大。正负序同时控制后三相 电压基本维持在３００ Ｖ左右。可见，加入负序控制 后，系统电压、电流不平衡度明显降低。 动。引入一种新的指数趋近律完成滑模控制器设 计。仿真与实验结果验证了该方法的有效性，具有 一定的工程参考价值。 参考文献 ［１】李春华，黄伟雄，袁志昌，等．南方电网￣２００ Ｍｖａｒ链 式ＳＴＡＴＣＯＭ系统控制策略［Ｊ］．电力系统自动化，２０１３， ３７（３）：１１６－１２１． ｔ／（１０ ｎｌｓ／格）ｔ／（１ ０ｍｓ／格） 【２】范瑞祥，吴素龙，孙７２—７６． 昱，等．移动式配电网静止同步 （ａ）传统芷序控制 【ｂ）所提控制方法 补偿器的设计与应用叨．电力系统自动化，２０１０，３４（１１）： ［３］魏文辉，刘文华，腾乐天，等．基于反故障控制的链式 图４实验波形 Ｆｉｇ．４ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｗａｖｅｆｏｒｍｓ ５ 结 论 提出一种不平衡环境下链式ＳＴＡＴＣＯＭ的反 馈线性化滑模控制方法，通过引入反馈线性化方 法实现正负序完全解耦，为降低滑动模态上的抖 ＳＴＡＴＣＯＭ动态控制策略的研究［Ｊ］．中国电机工程学 报，２００５，２５（４）：１９—２４． 【４］刘钊，刘邦银，段善旭，等．系统电压不平衡下链式 静止同步补偿器控制研究【Ｊ］．中国电机工程学报，２０１１， ２８（９）：１—７． ４７