1.一种无电解电容级联H桥STATCOM系统,其特征在于,该系统包括:三相电网、三相无功负载、三相滤波电感和三相级联N个Buck复用型H桥,N≥2;其特征在于所述Buck复用型H桥包括:开关管S1~S4构成的H桥、一个解耦电感Lr、两个薄膜电容Cd和Cr,Cr经过Lr接在H桥第二桥臂的中点构成双向Buck电路,双向Buck电路与H桥第二桥臂实现开关管复用;每一相中Buck复用型H桥的第一桥臂中点与上一个H桥第二桥臂中点相连,每相第一个Buck复用型H桥的第一桥臂中点与滤波电感相连,最后一个Buck复用型H桥的第二桥臂中点与其他两相最后一个Buck复用型H桥的第二桥臂中点相连;
该系统采用如下的基于无电解电容级联H桥STATCOM系统的控制方法,包括以下步骤:
步骤1:对x相各个Buck复用型H桥的第一桥臂进行控制,以实现交直流侧功率交换;
步骤2:对x相各个Buck复用型H桥的第二桥臂进行控制,以实现有源功率解耦,对H桥直流侧电压进行二倍频波动抑制;
所述步骤1中x相各个Buck复用型H桥的第一桥臂控制方法为:
对x相的输出电流iox进行控制生成该相的输出参考电压uox,根据uox、相内电压均衡控制的结果Δuxj以及第二桥臂的调制波uox2j得到各个H桥第一桥臂的调制波uox1j,根据uox1j,基于载波移相调制技术,对该相各个H桥的第一桥臂进行驱动;
所述得到x相各个H桥第一桥臂调制波uox1j的具体方法为:
将x相的输出电流iox与其给定值iox*作差,差值送入准PR控制器,准PR控制器的输出再与该相电网电压usx作差后进行零序电压分离得到uox;x相各个H桥直流侧电压udcxj与该相直流侧电压均值udcxv作差,差值经过P控制器以后再与iox的sign值相乘得到Δuxj;将uox、Δuxj相加以后除以udcxj,得到的结果再加上uox2j即可得到该相各个H桥的第一桥臂调制波uox1j;
所述步骤2中x相各个Buck复用型H桥的第二桥臂控制方法为:
对x相各个H桥的解耦电感电流iLrxj进行控制得到第二桥臂的调制波uox2j,根据uox2j利用载波移相调制技术对x相各个H桥的第二桥臂进行驱动;
所述得到x相各个H桥第二桥臂调制波uox2j的具体方法为:
对x相各个H桥辅助电容电压的均值ucxv进行PI控制,各个H桥直流侧电流均值idcxv经过*多PR控制器,将PI控制器和多PR控制器的输出之和作为各个H桥解耦电流的给定值iLrxj;将*iLrxj 和iLrxj作差,差值经过多PR控制器,多PR控制器的输出再除以各个H桥直流侧电压udcxj,即可得到H桥第二桥臂调制波uox2j。
2.如权利要求1所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统,其特征在于,所述得到x相输出电流参考值iox*的具体方法为:对x相各个H桥直流侧电压均值udcxv进行PI控制,将PI控制器输出结果乘以该相电网角度的正弦值得到iox给定值的有功部分idx*;对x相负载电流进行无功提取得到iox给定值的无功部分iLqx;将idx*和iLqx相加得到irx;对三相的ira、irb和irc求平均值,再将平均值乘以‑1即可得到各相的零序电流izx;将izx叠加到irx上即可实现给定电流的零序分离,从而得到iox*。
3.如权利要求1所述的一种无电解电容级联H桥STATCOM系统,其特征在于,所述零序电压分离得到x相输出参考电压uox的具体方法为:x相电网电压usx减去该相电流控制器的输出结果得到urx,对三相的ura、urb和urc求平均值,再将平均值乘以‑1即可得到各相的零序电压uzx;将uzx叠加到urx上即可实现给定电压的零序分离,从而得到uox。