杨 昆，王 跃，陶海军，陈国柱

（浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027）

0 引言

由于电弧炉、电焊机、轧钢机等大容量、冲击性无功负荷以及电力电子装置等非线性负荷的大量应用，配电网电能质量问题日益严重[1-2]。配电网静止同步补偿器（DSTATCOM）可有效解决由于无功和谐波引起的电压跌落或上升、三相不平衡、电磁干扰、损耗和噪声等电能质量问题，并且运行性能优越，具有调节速度快、运行范围宽、输出谐波小等优点，应用前景良好，受到国内外学者的广泛关注[3-5]。

链式结构DSTATCOM的基本功率单元为基于H桥逆变器的换流模块（HCM），结构简单，便于模块化设计。其采用低耐压开关器件和无源元件，通过HCM交流侧串联提高装置耐压等级，由单个器件较低的开关频率实现高等效开关频率的效果，有效减小装置损耗，降低交流滤波器容量，广泛应用于补偿要求较高的中压配电网。大量文献对基于该拓扑DSTATCOM的模型分析、运行特性、交/直流侧控制策略、调制方式及应用领域等展开了深入讨论，取得了丰富成果[6-11]，但少有涉及功率单元HCM的软硬件设计。

换流模块的可靠性、可控性和可测量性直接关系DSTATCOM整体的补偿性能和稳定性，并且具有高功率密度、模块化设计的HCM方便实现电压和容量匹配，增强装置补偿性能和灵活性，是DSTATCOM的核心组件。本文基于PEBB概念，以模块化，控制、供电和检测分散智能化，以及可靠性为目的，介绍了一种集成功率变换、驱动控制、检测保护等功能的“即插即用”型HCM，包括主电路原理及参数设计、结构及散热设计；……