徐 川 黄孙伟 李 玥

1(天津理工大学电气电子工程学院 天津 300384) 2(天津理工大学天津市复杂控制理论与应用重点实验室 天津 300384)

0 引 言

在电力系统运行中，无功补偿设备在减少功耗、保证系统安全运行和良好的电能质量方面，起到不可或缺的作用。随着电力电子技术的发展和应用，静止同步补偿器具有动态性能好、调节动作快、不需要外加变压器等优势，使得它在应用研究中得到广泛关注。在高电压的系统中，无功补偿拓扑结构多采用H桥模块的多电平结构[1]。

在级联H桥静止同步补偿器的拓扑结构中，每相电路均由多个H桥模块级联而成，而每个H桥模块的直流侧并联着一个电容器。由于单个H桥模块的功率损耗具有差异，开关损耗和脉冲延时也有所不同，这导致直流侧电容电压的不稳定，从而造成级联STATCOM 输出性能降低[2]，甚至会造成系统崩溃。

文献[3]提出一种模型预测控制方法，利用开关冗余平衡电容器电压，最小化开关损耗，同时跟踪正弦电流基准值。文献[4]在文献[3]的基础上进行改进，引入新的电压平衡模型，对电容电压进行排序，但是随着级联数的增加，控制系统的计算量增加了，且不同的H桥开关频率不相同，平衡机制更加复杂。文献[5]为避免单个电压控制器和三相直流母线电压控制器之间的相互作用，故意降低单个电压控制器的动态速度，但耦合作用并没有被消除。

在级联式STATCOM系统结构中，有功电流和无功电流通过连接电抗器相互耦合，两者之间的相互影响，给控制系统造成一定的影响，影响系统稳定性和动态性能[6]。……