基于模块化多电平换流器的STATCOM分析与控制.pdf

第４０卷第２４期２０１２年１２月１６日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ、，０１．４０Ｎｏ．２４Ｄｅｃ．１６，２０１２基于模块化多电平换流器的ＳＴＡＴＣＯＭ分析与控制朱劲松，李磊（南京理工大学自动化学院，江苏南京２１００９４）摘要：针对基于模块化多电平换流器（ＭＭＣ）结构的静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ），详细分析了其电路拓扑和工作原理。研究了一种基于三角函数变换法则的动态无功电流检测方法，将其应用于ＭＭＣ型ＳＴＡＴＣＯＭ，取得了较好的动态检测效果。为保证—ＭＭＣ直流侧电容电压的稳定，采取了子模块电压均分和电压平衡的控制方法，并提出将误差调节信号叠加至ＣＰＳＳＰＷＭ的各子模块调制波上，在跟踪输出补偿电流的同时，提高了直流侧电容电压的抗干扰性。最后通过仿真分析和对比试验，说明了ＭＭｃ型ＳＴＡＴＣＯＭ在稳态和动态调节中均具有良好的补偿效果。关键词：静止同步补偿器；模块化多电平换流器；无功检测；电压稳定；误差叠加ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆＳＴＡＴＣＯＭｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ—ＺＨＵＪｉｎｇｓｏｎｇ，ＬＩＬｅｉ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｎｔｏｍａｔｉｏｎ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｅｔ：ＡｎｅｗｓｈｕｎｔＳＴＡＴＣＯＭｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒ（ＭＭＣ）ｉＳｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．ａｎｄｉｔｓｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｏｌｏｇｙａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．ＡｄｙｎａｍｉｃｒｅａｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｒｉｇｏｎｏｍｅｔｒｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｏｆＭＭＣｉｎｖｅｒｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｈａｓｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｋｅｅｐｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅＤＣ－ｓｉｄｅｃａｐａｃｉｔｏｒｓ，ａｖｅｒａｇｅａｎｄｂａｌａ—ｎｃｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄ．ＷｉｔｈｓｕｐｅｒｐｏｓｉｎｇｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｎｇｅｒｒｏｒｓｉｇｎａｌｏｎＣＰＳＳＰＷＭｗａｖｅｓｏｆｅａｃｈｍｏｄｕｌｅ，ａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｖｏｌｔａｇｅｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｗｈｉｌｅｔｈｅｏｕｔｐｕｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｉｓｔｒａｃｅｄ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＭＭＣ－ｂａｓｅｄＳＴＡＴＣＯＭｉＳｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｈａｓｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ（Ｎｏ．５１１７７０７３）ａｎｄＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＪｉａｎｇｓｕＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ．ＢＫ２００９３８９）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＴＡＴＣＯＭ；ＭＭＣ；ｒｅａｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｅｒｒｏｒｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ中图分类号：ＴＭ４６文献标识码：Ａ———文章编号：１６７４３４１５（２０１２）２４０１１３０５０引言以电压源变换器为基础的静止同步补偿器（ＳＴＡＴＣＯＭ）可有效提高系统功率因数，改善电能质量，从感性到容性平滑地调节无功功率，是电力系统重要的一次设备，也是柔性交流输电（ＦＡＣＴＳ）的重要组成部分。随着开关器件耐压耐流能力的不断提高，ＳＴＡＴＣＯＭ的研究取得了很大的进步，目前最为广泛使用的拓扑是多重化和多电平技术］。多电平技术通过阶梯波的方式实现电压输出，波形质量较好，省去了多重化变压器，并且使得用低压等级器件来实现高压的电能变换成为了可能。基金项目：国家自然科学基金（５１１７７０７３）；江苏省自然科学基金（ＢＫ２００９３８９）２００１年，德国学者提出了模块化多电平换流器—（ＭＭＣ）结构，由文献［６８］可知，相对于传统的二极管箝位型、飞跨电容型、级联型结构，该拓扑是将两组相同的级联型变换器结构通过电感连接起来，克服了传统变换器的一些不足，比如输出电压等级受到限制，当由于故障或干扰造成桥臂瞬时开路或短路时易损坏等。同时，由于该变换器的高度集成化和可扩展性，模块化多电平换流器特别适用于高压直流输电（ＨＶＤｃ）、中高压的电机牵引等领域。由于ＭＭＣ技术的创新性，相关技术仍处于研究中。西门子公司提出了ＭＭＣ．ＨＶＤＣ技术，并于２０１０年在美国ＴｒａｎｓＢａｙ工程中运用，而我国基于该项技术的上海南汇风电场接入系统工程也正在建设中。但是，将ＭＭＣ技术应用到ＦＡＣＴＳ，目前仍处于探索阶段，相关的文献很少，因此有必要对此展开研究。电力系统保护与控制文章将ＭＭＣ技术应用到ＳＴＡＴＣＯＭ中，对其电路结构进行分析。同时，研究了一种新型的动态无功电流检测算法［加］，通过三角变换法则，结构简单有效，特别适用于单相变换场合。最后通过实例验证，得到了较好的补偿效果，证明了检测方法和ＭＭＣ控制方法的可行性。１电路拓扑和工作原理分析１．１电路拓扑主电路拓扑为并联在电网负荷侧的三相星形连接的ＭＭＣ逆变器结构，如图１所示。每相由上下两个桥臂组成，每个桥臂由完全相同的子模块和连接电感构成，通过子模块的串接可提高电压输出等级。各子模块为单独的半桥结构，直流侧电容独立，该装置主要用来实现对电网无功电流的补偿。图１基于ＭＭＣ的三相ＳＴＡＴＣＯＭ电路拓扑‘Ｆｉｇ．１ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｒｅｅｐｈａｓｅＭＭＣ。ｂａｓｅｄＳＴＡＴＣＯＭ１．２工作原理为保证系统的稳定运行，各相每个时刻投入的ＳＭ子模块数目必须为ｎ，否则会在桥臂之间产生环流ｆ，形成有功损耗，但ＳＴＡＴＣＯＭ的重点在于提供有效的无功补偿，同时由于连接电感的限制，内部环流ｉ一般较小。以ａ相为例，如图２所示，。“表示直流侧的电压，表示上桥臂的电压，甜Ｎ表示下桥臂的电压，表示输出电压，ｆａ为输出电流，，为损耗电阻。当子模块ＳＭ投入运行时，其输出电压为子模块电容电压，此时若电流流入即电流方向为正，系统对电容充电，电压升高，若电流为负，电容放电，电压降低；而当ＳＭ切除运行时，其两端电压为零，对系统不产生影响。通过对上下桥臂各子模块开关状态的控制，就可以在输出端得到需要的交流电压Ｉ¨引。—图２单相ＭＭＣ逆变器工作原理图Ｆｉｇ．２Ｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａ－ｐｈａｓｅＭＭＣｉｎｖｅ￣ｅｒ等一ｄＬａ－－Ｕａ－－－－。Ｕｄｃ一一￡—ｄｔｒ＋＝０（１）‘ｉａ＝ｆＰ一ｌＮ．．。１．．１．ｚ＝＝＝Ｐａ＋ａ＝＝＝Ｎａ一ａ则可以得到‘Ｔ／＇／Ｎａ－－／＇／Ｐａ专詈一ｆ７＝（ｆＰ＋ｆＮａ）又ｕａ＝ＲＬｉａ＋ＬＬ（ｄｉ￣ｄｔ），所以＝（）訾＋（三＋Ｒｒ）ｉ￣㈩因此当Ｌ／２＞＞ＬＬ时，大部分的谐波电压会加到上下桥臂的交流电抗器两端，减小了谐波电压对输出电压波形的影响，而当ＬＩ＞＞Ｌ／２时，大部分的谐波分量会叠加到负载两端，增加了输出电压的谐波含量，降低ＳＴＡＴＣＯＭ的补偿效果。因此，在设计时应根据系统实际情况，合理选择好连接电感的大小。２控制策略２．１无功电流检测无功检测是ＳＣＯＭ的重要环节之一，本文研究了一种动态无功电流检测算法，并应用到ＭＭＣ型ＳＴＡＴＣＯＭ中。该算法基于三角函数变换法则，只有１／４周期的延时，结构简单，避免了电网电压突变等情况给检测带来的影响。图３所示为单相系统的相量图。朱劲松，等基于模块化多电平换流器的ＳＴＡＴＣＯＭ分析与控制图３单相系统相量图—Ｆｉｇ．３Ｖｅｃｔｏｒｇｒａｍｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｓｙｓｔｅｍ系统电压ｂ／ｓ＝ｕｓｓｉｎ（ｃｏｔ＋０１），负荷电流ｉＬ＝ＩＬｓｉｎ（ｃｏｔ＋０２），则其无功分量可以表示为，口Ｌ＝ＩＬｓｉｎｅ＝ＩＬｓｉｎ（ＯＩ一）＝ＩＬ［ｓｉｎ（ｃｏｔ＋０Ｉ）ｃｏｓ（ｃｏｔ＋）一ｃｏｓ（ｃｏｔ＋０１）ｓｉｎ（ｃｏｔ＋）】＝１÷ｓｉｎ（ｃｏｔ＋０１）ＩＬｃｏｓ（ｃｏｔ＋）一Ｕｓｃｏｓ（ｃｏｔ＋），ｌ＿ｓｉｎ（ｃｏｔ＋）】（４）对系统电压ｕｓ（ｔ）＝Ｕｓｓｉｎ（ｃｏｔ＋Ｏ１）采样，并延长１／４的周期，可以得到＋）＝ｕｓｓｒｅ（ｃｏｔ＋０１＋￣－）＝ｃｏｓ（ｃｏｔ＋０１）（５）ｆＬ（，＋罢）＝，Ｌｓｉｎ（ｃｏｔ＋Ｏ２＋）＝ｃｏｓ（ｃｏｔ＋Ｏｚ）（６）那么式（４）就可以变为＝＋＋（７）图３中所示滞后于电网电压，呈感性负载。—根据ｓｉｎ（０２０１）一ｓｉｎ（０１一），说明在容性负荷下，ａＬ符号相反，所以无论负荷是容性还是感性，其幅值不变。实际计算无功分量的时候，经过锁相环（ＰＬＬ）检测系统电压相位，就可以得到与电网电压相位一“致的单位正弦波（，用（代替。（，（ｔ＋ｎ／２）代替ｕｓ（ｔ＋ｎ／２），继而得到更为简单的无功电流幅值表达式，具体检测方法如图４所示。（ｆ）＝ｓｉｎ（ｃｏｔ＋Ｏ１）（８）‘Ｌ＝（ｆ）ｔ＋詈）一＋）ｔ）（９）图４单相无功电流检测方法Ｆｉｇ．４Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔ２．２ＭＭＣ逆变器控制由于ＭＭＣ逆变器属于一种并联型结构，因此采取跟踪电流控制的方法可有效提高逆变器的补偿质量。采用前述的无功电流检测方法，实时检测逆变器输出电流，并与之形成对比，误差信号通过ＰＩ调节的方式生成调制波，再与三角载波进行对比得到开关控制信号。为提高输出波形质量，减轻谐波干扰，本文采用了载波移相正弦脉宽调制技术（ＣＰＳ．ＳＰＷＭ）。文献［１３旨出该技术较为适合用于ＭＭＣ逆变器，对于具有２个子模块的单相而言，上下桥臂的调制波反相，各子模块的载波依次相差２ｎ／ｎ的角度，这样等效开关频率提高为２倍的载波频率。但是，载波移相也会相应带来各子模块脉冲延时的问题，从而造成电容电压不平衡，影响ＭＭＣ逆变器的正常工作【Ｊ制。因此，本文通过叠加误差信号的正弦函数方法，既保证了直流侧电容电压平衡，又起到很好的无功补偿作用。以ａ相为例，控制方法如图５所示。…具体的控制方法如下：，（，＝＝１，２，，，ｚ）表示每个子模块ＳＭ两端的直流电压，Ｕｒｅｆ为稳定时直流侧电压给定信号。为保证每一相中所有子模块电容电压的平均值能够跟踪电容电压的给定值，采取了电压外环均分的控制方式，使得直流侧的能量能够均分到相应的子模块中。由于三相间开关管的导通时序不一致，在三相间会产生环流，因此有必要设计一个专门的内环电流控制器来抑制。电压外环采用ＰＩ调节方式，其输出作为环流的给定值ｆ，电流内环也采用比例调节的方式，迫使实际环流值跟踪独立电流内环的给定值，不受负荷侧的影响，内环输出作为电容电压均分控制调节量。当每个模块的电容电压均分到直流侧的电压后，仍需采取电压平衡控制，使得相应模块的电容电压跟踪其参考值。采用电压外环比例调节的方式控制各电容电压，其输出作为电容电压平衡控制调节量。子模块电容电压的平衡是依照上下桥臂的电流方向来进行调节，以ａ相上桥臂为例进行分析，当Ｕｒｅｆ￣ｕ／时，应该从直流侧获取电力系统保护与控制图５ＭＭＣ型ＳＴＡＴＣＯＭ控制方法—Ｆｉｇ．５ＩｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＭＭＣｂａｓｅｄＳＴＡＴＣＯＭｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ能量向桥臂电容充电，如果ｆＤ方向为正，胁就为正值，这样就与ｆｐ合成正向功率，如果ｆｐ方向为负，ｕ脚就为负值，与ｆｐ合成流向换流器的功率；当Ｕｒｅｆ＜时，换流器向直流侧回馈能量，桥臂电容放电，如果ｆｐ＞０，ｉ为负值，相应合成的功率向直流侧流通，如果ｉｐａ＜０，Ｕ为正值，合成功率仍为流向直流侧的能量。具体的均分和平衡控制方法如图５中方框内所示。将直流侧电压均分控制的调节信号Ａ与系统电压相位相同的正弦信号相乘，得到逆变器的有功调节分量ｆｄ。，可看作逆变器与系统的有功功率交‘‘换。／ｑｒｅｆ为动态无功检测补偿量，ｌｑｒｅｆ与ｆｄ。的和作为逆变器的最终给定电流信号，其与实际输出电流ｉ。的差经过ＰＩ调节得到初始调制波。将平衡控制量Ｕ胁与正弦信号相乘，即可看做是误差调节信号，与初始调制波叠加，就可得到每个子模块的最终调制波，再与各自独立的移相载波信号对比，即可得到ＰＷＭ信号来驱动ＭＭＣ逆变器工作。３仿真实验系统参数：ＭＭＣ每相由四个子模块串接形成，ｎ＝２，直流侧电源电压＝１０ｋＶ，子模块电容值为６ｍＦ，电压额定值为５ｋＶ，连接电感Ｌ＝８ｍＨ，内部阻抗设定为０．６４Ｑ，主电路开关为理想开关与二极管反相并联，载波频率为１０ｋＨｚ，系统侧负载为三相星型接法，额定电阻值为１００Ｑ（其中，系统电压按照１００：１进行测量，电流按照１：１进行测量）。以ａ相为例观察补偿效果，设定ＭＭＣ逆变器在０．２Ｓ的时候接入系统，其补偿效果如图６所示，图中。为电网电压，ｆ为系统电流，可以看到当提供无功补偿分量时，系统侧的功率因数明显改善，电压电流相位基本相同，输出波形质量较好。１ＯＯ．０≤’～０．０＼＊ｌＯＯ０；；ｌａｎ｛＆￡删Ｖ………………………………；０ｌ００１５０２Ｏ０２５０３Ｏｔ／ｓ图６ＭＭＣ型ＳＴＡＴＣＯＭ补偿效果图Ｆｉｇ．６ＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＭＭＣｉｎｖｅｒｔｅｒ为检验ＭＭＣ逆变器从感性到容性平滑调节无功的能力，在０．５Ｓ时系统由感性负载（＝０．２５Ｈ）切换到容性负载（Ｃ＝６０）。动态仿真波形如图７所示，其中ｉ。为逆变器输出波形，ｆａｆ为动态无功检测电流，对比发现，负载突变时，系统电流和逆变器输出均发生改变，经过大约１／４周期的时间，系统调整完成，逆变器输出能很好地跟踪无功指令的变化，两者幅值和相位基本一致，而此时虽然系统电流幅值发生改变，但与电网电压之间的相位无明显波动。说明，ＭＭＣ逆变器的动态补偿效果较好，也验证了动态无功电流检测算法的有效性。朱劲松，等基于模块化多电平换流器的ＳＴＡＴＣＯＭ分析与控制．１１７．１０００５００＊０．０≈一５００一ｌ０００：：：Ｈ…．．一……冀ｉ．．．一！…强．……：砖爨………一…Ｖ………钉铲０４００４５０５Ｏ０５５０．６０Ｕｓ图７负荷变化时补偿效果以及无功电流变化Ｆｉｇ．７ＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｈｅｎｌｏａｄｃｈａｎｇｅｓａｎｄｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｒｅａｃｔｉｖｅｃｕｒｒｅｎｔＭＭＣ逆变器能够正常工作的重要保证在于各子模块的电容电压稳定在额定值，图８为ＭＭＣ逆变器ａ相的各子模块电容电压测量值，可见即使系统侧负载发生变化，只要逆变器处于稳定工作状态，直流侧电压均维持平衡和稳定状态，保证了装置可靠运行，同时也验证了上述控制策略的有效性。ｉ为内部环流，稳定时其值接近于零，逆变器内部有功损耗很小，从另一方面保证了补偿效果。×１＞、龟置６０５５５０４５４０３．５３０２．５２Ｏ１００００５ｏ００≤０．０５０００—１０ｏ００…………Ｉ毒一厂＼ｊ：ｆｉ｝………………００ｉｆｌ０００２０４０６０８１０图８各子模块电容电压波形和内部环流Ｆｉｇ．８Ｃａｐａｃｉｔｏｒｖｏｌｔａｇｅｗａｖｅｓａｎｄｉｎｎｅｒｌｏｏｐｃｕｒｒｅｎｔ４结论本文研究了基于模块化多电平换流器的ＳＴＡＴＣＯＭ，电路拓扑集成化，具有很好的扩展性，采用电压内外环加电流环的控制方法，将直流侧电—压调节量作为误差信号叠加到ＣＰＳＳＰＷＭ的调制波上，保证了电容电压的平衡和稳定，同时基于三角函数变换法则采用了一种动态无功电流检测方法。最后通过试验，说明该ＳＴＡＴＣＯＭ具有较好的稳态和动态补偿效果，为研究实际装置打下基础。参考文献［１］李立，鲁宗相，邱阿瑞．ＦＡＣＴＳ对电力系统静态安全稳定性影响评价指标体系研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１１，３９（８）：３３。３９．—ＬＩＬｉ，ＬＵＺｏｎｇ－ｘｉａｎｇ，ＱＩＵＡｒｕｉ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｉｎｄｅｘｓｙｓｔｅｍｔｏｅｖａｌｕａｔｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｓｅｃｕｒｉｔｙｗｉｔｈＦＡＣＴＳ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１１，３９（８）：３３－３９．［２］ＨｉｒｏｆｕｍｉＡｋａｇｉ．ＳｈｉｇｅｎｏｒｉＩｎｏｕｅ．ＣｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｌｅｓｓｃａｓｃａｄｅＰＷＭＳＴＡＴＣＯＭｗｉｔｈｓｔａｒｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７，４３（４）：１０４１－１０４９．—１３ＪＢｏｏｒａＡＡ，ＮａｍｉＡｌｉｒｅ，ＺａｒｅＦｉｒｕｚ，ｅｔａ１．Ｖｏｌｔａｇｅｓｈａｒｉｎｇｃｏｎｖｅｒｔｅｒｔｏｓｕｐｐｌｙｓｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｆｏｕｒ－ｌｅｖｅｌ—ｄｉｏｄｅｃｌａｍｐｅｄｉｎｖｅｒｔｅｒｗｉｔｈｈｉｇｈｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｌｏａｄｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２０１０，２５０Ｏ）：２５０７．２５２０．［４］黄鑫，陈劲操，闻寅啸，等．基于ｚ源逆变技术的新型ＳＴＡＴＣＯＭ研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１ｌ，３９（２０）：６－１０．—ＨＵＡＮＧＸｉｎ，ＣＨＥＮＪｉｎｇ－ｃａｏ，ＷＥＮＹｉｎｘｉａｏ，ｅｔａ１．ＳｔｕｄｙｏｆａｎｏｖｅｌＳ１１ＡＴＣＯＭｂａｓｅｄｏｎＺｓｏｕｒｃｅｉｎｖｅｒｔｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１１，３９（２０）：６－１０．［５］郑建，陈劲操．混合级联逆变器在ＳＴＡＴＣＯＭ中的应—用研究［Ｊ】．电力系统保护与控制，２００９，３７（１８）：５７７３．ＺＨＥＮＧＪｉａｎ，ＣＨＥＮＪｉｎｇ．ｃａｎ．ＳｔｕｄｙｏｆＳＴＡＴＣＯＭｂａｓｅｄｏｎｈｙｂｒｉｄｃａｓｃａｄｅｄｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．Ｐｏｗｅｒ—ＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２００９，３７（１８）：５７７３．［６］ＧｎａｎａｒａｔｈｎａＵＮ，ＧｏｌｅＡＭ，ＪａｙａｓｉｎｇｈｅＲＲＥｆｆｉｃｉｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌＨＶＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ（ＭＭＣ）ｏｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，２０１１，２６（１）：３１６・３２４．［７］徐政，屠卿瑞，裘鹏．从２０１０国际大电网会议看直流输电技术的发展方向【Ｊ］．高电压技术，２０１０，３６（１２）：３０７０．３０７７．ＸＵＺｈｅｎｇ，ＴＵＱｉｎｇ－ｒｕｉ，ＱＩＵＰｅｎｇ．ＮｅｗｔｒａｎｄｓｉｎＨＶＤＣｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｖｉｅｗｅｄｔｈｒｏｕｇｈＣＩＧＲＥ２０１０［Ｊ］．Ｈｉｇｈ—ＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．２０１０，３６（１２）：３０７０３０７７．［８］ＭａｋｏｔｏＨａｇｉｗａｒａ，ＨｉｒｏｆｕｍｉＡｋａｇｉ．Ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｐｌｕｓｅｗｉｄｔｈ－ｍｏｄｕｌａｔｅｄｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００９，２４（７）：１７３７－１７４５．［９］解大，卢婧婧，张延迟，等．动态无功电流的瞬时采样直接法［Ｊ］．电力自动化设备，２０１１，３１（８）：２９－３２．—ＸＩＥＤａ，ＬＵＪｉｎｇ－ｊｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎｃｈｉ，ｅｔａ１．ＤｙｎａｍｉｃＶａｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｂａｓｅｄｏｎｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｓａｍｐｌｉｎｇ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，—２０１１，３１（８）：２９３２．（下转第１２４页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１２４）．１２４．电力系统保护与控制—仿真研究［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１２，４０（３）：７３７７．ＺＨＡＮＧＺｈｅｎ－ｈｕａ，ＪＩＡＮＧＤａｏ・ｚｈｕｏ．ＣｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｓｉｍｕｌｍｉｏｎｏｆＵＰＦＣｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，２０１２，４０（３）：７３－７７．［４］王立杰，孙玉坤，孙运全，等．大容量链式ＳＴＡＴＣＯＭ的三角载波移相一开关频率最优ＰＷＭ法控制策略的研究［Ｊ］．继电器，２００７，３５（３）：４６－４９．ＷＡＮＧＬｉ－ｊｉｅ，ＳＵＮＹｕ－ｋｕｎ，ＳＵＮＹｕｎ－ｑｕａｎ，ｅｔａ１．——ＰＳＳＦＯＰＷＭｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒＳＴＡＴＣＯＭｅｍｐｌｏｙｉｎｇｃａｓｃａｄｅｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｉｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｒｅｌａｙ，２００７，—３５（３）：４６４９．［５］ＴＵＱｉｎｇ－ｒｕｉ，ｘｕＺｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉｎｇ．Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｓｕｐｐｒｅｓｓｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｎｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ—ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｃ】／／ＩＥＣＯＮ２０１０３６ｔｈＡｎｎｕａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＩＥＥＥＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＳｏｃｉｅｔｙ，７－１０Ｎｏｖ２０１０：—３１９８３２０２．［６］ＹａｚｄａｎｉＡ，ＩｒａｖａｎｉＲ．Ａｕｎｉｆｉｅｄｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆ—ｏｒｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒｕｎｄｅｒｕｎｂａｌａｎｃｅｄｇｒｉｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ［Ｊ】．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒ—Ｄｅｌｉｖｅｒｙ，２００６，２１（３）：１６２０１６２９．［７］周国梁，石新春，魏晓光．电压源换流器高压直流输电不平衡控制策略研究［Ｊ】．中国电机工程学报，２００８，２８（２２）：１３７－１４３．———ＺＨＯＵＧｕｏｌｉａｎｇ，ＳＨＩＸｉｎｃｈｕｎ，ＷＥＩＸｉａｏｇｕａｎｇ．Ｓｌｉｄｉｎｇ．ｍｏｄｅｃｏｎｔｒｏｌｂａｓｅｄＶＳＣ－ＨＶＤＣｕｎｄｅｒｕｎｂａｌａｎｃｅｄｉｎｐｕｔｖｏｌｔａｇｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ—ＣＳＥＥ，２００８，２８（２２）：１３７１４３．［８］刘钟淇，宋强，刘文华．基于模块化多电平换流器的轻型直流输电系统［Ｊ］．电力系统自动化，２０１０，３４（２）：５３．５７．—ＬＩＵＺｈｏｎｇｑｉ，ＳＯＮＧＱｉａｎｇ，ＬＩＵＷｅｎ－ｈｕａ．ＶＳＣ－ＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０１０，３４（２）：５３．５７．［９］ＲｏｄｒｉｇｕｅｚＰ＇ＰｏｕＪ，ＢｅｒｇａｓＪ，ｅｔａ１．ＤｅｃｏｕｐｌｅｄｄｏｕｂｌｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｒａｍｅＰＬＬｆｏｒｐｏｗｅｒｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｃｏｎｔｒｏｌ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００７，２２（２）５８４．５９２．收稿日期：２０１２－０２－２４；—修回日期：２０１２－０４２８作者简介：卓谷颖（１９８８一），女，硕士研究生，从事电力电子技术在电力系统中的应用研究；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｏｇｕｙｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ江道灼（１９６０一），男，教授，博导，从事电力电子技术在电力系统中的应用研究；连霄壤（１９８６一），男，硕士研究生，从事电力电子技术在电力系统中的应用研究。（上接第１１７页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ１１７）［１Ｏ］顾启民，郑建勇，尤錾．一种基于ｄｑ０变换改进的电流检测新方法［Ｊ］．电力系统保护与控制，２０１０，３８（２３）：２１－２５．—ＧＵＱｉ－ｍｉｎ，ＺＨＥＮＧＪｉａｎｙｏｎｇ，ＹＯＵＪｕｎ．Ａｎｅｗ—ｍｅｔｈｏｄｏｆｃｕｒｒｅｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｄｑｏ－ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，—２０１０，３８（２３）：２１２５．［１１］王珊珊，周孝信，汤广福，等．模块化多电平电压源换流器的数学模型［Ｊ］．中国电机工程学报，２０１１，３１（２４）：１．８．—ＷＡＮＧＳｈａｎ・ｓｈａｎ，ＺＨＯＵＸｉａｏｘｉｎ，ＴＡＮＧＧｕａ—ｎｇｆｕ，—ｅｔａ１．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１１，３１（２４）：１－８．［１２］杨晓峰，王晓鹏，范文宝，等．模块组合多电平变换器—的环流模型［Ｊ］．电工技术学报，２０１１，２６（５）：２１２７．—ＹＡＮＧＸｉａｏ－ｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＸｉａｏｐｅｎｇ，ＦＡＮＷｅｎ－ｂａｏ，ｅｔａ１．Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｍｏｄｅｌｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｆＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＳｏｃｉｅｔｙ，２０１１，２６（５）：２１－２７．［１３］赵听，赵成勇，李广福，等．采用载波移相技术的模块化多电平换流器电容电压平衡控制【Ｊ】．中国电机工程学，２０ｌ１，３１（２１）：４８－５５．ＺＨＡＯＸｉｎ，ＺＨＡＯＣｈｅｎｇ－ｙｏｎｇ，ＬＩＧｕａｎｇ－ｆｕ，ｅｔａ１．ＳｕｂｍｏｄｕｌｅｃａｐａｃｉｔａｎｃｅｖｏｌｔａｇｅｂａｌａｎｃｉｎｇｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅｒｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｃａｒｒｉｅｒｐｈａｓｅｓｈｉｆｔｅｄＳＰＷＭｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２０１１，３１（２１）：４８－５５．［１４］胡应红，任佳佳，王建赜，等．级联ＳＴＡＴＣＯＭ直流侧电压平衡控制方法［Ｊ］．电机与控制学报，２０１０，１４（１１：３１－３６，—ＨＵＹｉｎｇｈｏｎｇ，ＲＥＮＪｉａ－ｊｉａ，ＧＪｉａｎ－ｚｅ，ｅｔａ１．ＢａｌａｎｃｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｏｆＤＣｖｏｌｔａｇｅｏｆｃａｓｃａｄｅｄ—ＨｂｒｉｄｇｅＳＴＡＴＣＯＭ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＭａｃｈｉｎｅｓａｎｄＣｏｎｔｒｏｌ，—２０１０，１４（１１１：３１３６．收稿Ｅｔ期：２０１２－０３－１２；—修回Ｅｌ期：２０１２－０４１９作者简介：朱劲松（１９８８一），男，硕士研究生，主要研究方向为电—力电子技术在电力系统中的应用；Ｅｍａｉｌ：１９８８ｗｉｎ＠１６３．ｃｏｍ李磊（１９７５－），男，博士，副教授，主要研究方向为功率电子变换技术，新能源技术。