中压静止无功发生器（SVG）研制项目针对10kV配电网系统中的无功补偿和谐波抑制，采用H桥级联拓扑结构，形成10kV、±2Mvar H桥级联STATCOM产品，该产品可以用于局部电力系统、厂矿等场合的无功补偿和谐波治理。形成了如下成果： 1.10kV、 ±2Mvar H桥级联STATCOM产品 本项目研制的H桥级联STATCOM装置主要是用于10kV配电网系统中的无功补偿和有源滤波，装置额定容量为±2Mvar，能够补偿电网系统中的容性和感性两个方面的无功。同时具备有源滤波功能，可以在系统中出现谐波时，很好的做出相应的补偿，提高电网的电能质量。三相阀组的连接方式为星形连接，H桥功率单元采用抽屉式模块化结构，便于装置的调试、安装和使用后的维护等工作。 2. 基于扇合矢量变换的正序基波电流检测方法 利用瞬时无功功率理论进行三相电压不对称谐波和无功电流检测时会出现较大的误差，对此将扇合矢量表示法推广应用于三相不对称系统。提出了一种新的扇合矢量变换，使三相系统归一化为单相系统，从而简化了三相系统正序基波电流的提取，即使在电网电压不对称时仍能准确有效检测出谐波电流。同时通过分析幅值积分信号的选频特性，构造新型正序基波电流提取器，绕开对电网正序基波电压的检测，既不需要锁相环、低通滤波器，也不需要进行 和 坐标变换及其反变换的计算，大大提高了谐波和无功电流检测的实时性。 3. 基于离散状态观测器的无差拍电流预测控制方法 首先通过对SVG工作原理及数学模型的分析，推导出无差拍控制算法。为了获得良好的电流跟踪效果，提高无差拍控制算法的实时性，消除参考电压滞后一拍的影响和抑制SVG输出电流的谐波，构造离散状态观测器对系统参考指令电流进行预测。构造离散滑模观测器对SVG实际输出电压进行观测，避免了通过直流侧电压参考值计算SVG实际输出电压的误差。该算法可以精确地预测参考指令电流，进而提高了SVG无差拍控制的性能。 4. 基于调制波平移的直流侧电容电压相内平衡控制方法 在判断功率单元直流侧电容的电压情况和所处于的充放电状态后，通过实时上下平移每个功率单元的调制波，调整驱动脉冲占空比，改变电容充放电时间，进而实现相内直流电压平衡控制。该方法非常易于FPGA数字实现，配合载波相移调制策略（CPS-SPWM），能够达到很好的相内平衡效果。 该项目执行期间，取得国家发明专利授权5项，发表高水平学术论文5篇。

哈尔滨工业大学

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