基于混合级联多电平逆变技术的静止同步补偿器(STATCOM)的研究.rar

近年来，在STATCOM的工程研究中，由于多电平逆变器可以降低功率开关的耐压、省去多重化变压器和改善输出波形，得到了越来越多的关注。混合级联多电平逆变技术作为多电平逆变技术中的一项创新性技术，对其在STATCOM中的应用进行研究更是具有十分重要的意义。 论文将2H桥-3H桥混合级联逆变器作为STATCOM的主电路拓扑结构，对其的工作原理进行了深入研究。针对无功功率补偿这一工程应用背景，研究了2H桥-3H桥混合级联多电平逆变器的阶梯波EPWM控制方法，以较低的开关频率实现了质量较高的电压输出。 利用仿真软件Simplorer对基于2H桥-3H桥混合级联逆变器的混合级联STATCOM进行了仿真研究，仿真结果表明，混合级联STATCOM输出波形质量好，具有较好的无功补偿效果。 在理论分析以及仿真研究的基础上，完成了混合级联STATCOM的软硬件设计，硬件电路以两片ARM7嵌入式芯片为核心，包括电网同步信号发生电路、数据采集单元、驱动电路、主控单元以及主电路等。软件包括数据采集软件与主控软件两部分，负责完成A/D采样、无功电流计算以及控制PWM信号的输出，软件开发基于集成开发环境ADS1.2进行。 在完成软硬件设计的基础上，制作了单相混合级联STATCOM的工程样机，对其进行了调试，并进行了无功补偿实验。实验结果表明，所设计的混合级联STATCOM成功实现了对系统中无功功率的补偿，并能够实时跟踪系统中无功电流的变化，与传统结构的STATCOM相比，在装置成本、输出波形质量以及开关频率上具有较大的优势。

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