STATCOM諧波環(huán)流與子模塊電壓失衡分析與平抑方法

陳繼開,董積強(qiáng),李浩茹,祝世啟

(東北電力大學(xué)現(xiàn)代電力系統(tǒng)仿真控制與綠色電能新技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,吉林 吉林 132012)

0 引 言

為了能夠順利實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo),我國(guó)正在加速推進(jìn)對(duì)可再生能源的開發(fā)利用[1-3]。由于我國(guó)風(fēng)資源的分布特點(diǎn),風(fēng)電場(chǎng)集群并網(wǎng)發(fā)電模式最為常見,為了滿足集群風(fēng)電區(qū)域系統(tǒng)電壓無(wú)功調(diào)節(jié)需求,作為一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置,靜止同步補(bǔ)償器(Static Synchronous Compensator,STATCOM)以其無(wú)功補(bǔ)償調(diào)節(jié)速度快、動(dòng)態(tài)性能好等優(yōu)點(diǎn)在風(fēng)電場(chǎng)被大量使用。然而,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐和理論研究表明,STATCOM在某些特殊工況存在諸如輸出電流諧波含量激增[4]、相內(nèi)鏈?zhǔn)阶幽K電壓失衡甚至機(jī)間設(shè)備交互運(yùn)行失穩(wěn)等問(wèn)題。

圍繞輸出諧波放大和機(jī)間諧波環(huán)流問(wèn)題,文獻(xiàn)[5-8]對(duì)多臺(tái)換流器并聯(lián)運(yùn)行進(jìn)行建模仿真,構(gòu)建傳函模型與狀態(tài)空間模型,分析多臺(tái)換流器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的諧振機(jī)理與諧波交互機(jī)理,同時(shí)提出了抑制諧振的策略與交互運(yùn)行求解方法。文獻(xiàn)[9]分析開關(guān)次諧波對(duì)級(jí)聯(lián)H橋STATCOM閥組中瞬時(shí)功率的影響,指出諧波交互引起鏈內(nèi)子模塊的功率分布不均勻,從而導(dǎo)致電容電壓發(fā)生失衡,但未推導(dǎo)多臺(tái)STATCOM并聯(lián)運(yùn)行諧波環(huán)流的產(chǎn)生機(jī)理以及諧波環(huán)流對(duì)于電容電壓的負(fù)面影響。圍繞鏈?zhǔn)絊TATCOM相間及相內(nèi)子模塊電容電壓失衡問(wèn)題,文獻(xiàn)[10-11]針對(duì)電網(wǎng)電壓三相不平衡導(dǎo)致三相直流測(cè)電壓出現(xiàn)振蕩失穩(wěn)現(xiàn)象,推導(dǎo)了負(fù)序電流與鏈內(nèi)電容吞吐有功功率的內(nèi)在聯(lián)系,提出了負(fù)序電流前饋補(bǔ)償外加閉環(huán)控制涵蓋全局、相間、相內(nèi)控制于一體的三層控制策略。文獻(xiàn)[12-13]運(yùn)用數(shù)學(xué)推導(dǎo)分析了星型H橋靜止無(wú)功發(fā)生器(Static Var Generator,SVG)輸出的正、負(fù)序電壓、電流幅值和初相角對(duì)疊加零序電壓的影響,基于此提出了在電容電壓指令值疊加零序電壓的相間控制策略,但是僅適用于電網(wǎng)電壓不平衡度較小的工況。

分析上述文獻(xiàn)可知,當(dāng)前對(duì)于并網(wǎng)鏈?zhǔn)絊TATCOM的研究,一方面集中在機(jī)間諧波環(huán)流及交互諧振問(wèn)題分析,另一方面涉及變流器電容電壓分岔與失穩(wěn)問(wèn)題的研究。然而,現(xiàn)有文獻(xiàn)并未從控制機(jī)理層面分析并網(wǎng)變流器機(jī)間諧波環(huán)流發(fā)生的根本原因,也沒(méi)有從多臺(tái)變流器機(jī)間諧波交互影響的角度,討論諧波與電容電壓失衡之間的內(nèi)在聯(lián)系,也未提出有針對(duì)性的鏈?zhǔn)阶兞髌髯幽K電容電壓控制策略。

針對(duì)上述問(wèn)題,一方面本文基于級(jí)聯(lián)H橋STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng),理論推導(dǎo)證明鏈內(nèi)個(gè)別子模塊載波同步和機(jī)間載波異步是導(dǎo)致非特征次諧波放大和環(huán)流的根本原因;另一方面通過(guò)理論推導(dǎo)分析諧波環(huán)流與H橋子模塊直流電壓失衡之間的因果關(guān)系,并提出一種優(yōu)化的子模塊電容電壓均衡控制策略,最后通過(guò)MATLAB/Simulink仿真驗(yàn)證了理論分析和所提方法的正確性。

1 級(jí)聯(lián)H橋STATCOM諧波環(huán)流問(wèn)題

1.1 STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)

本文以1號(hào)STATCOM和2號(hào)STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的A相為例,分析兩臺(tái)STATCOM并聯(lián)系統(tǒng)的工作原理,圖1為級(jí)聯(lián)H橋STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)A相結(jié)構(gòu)圖。1號(hào)STATCOM和2號(hào)STATCOM分別通過(guò)交流側(cè)連接電感在PCC節(jié)點(diǎn)處接入電網(wǎng)。

圖1中的兩臺(tái)STATCOM分別標(biāo)號(hào)為p=1,2,H橋子模塊分別標(biāo)號(hào)為k=1,2…,N,其中N為單相H橋子模塊的級(jí)聯(lián)個(gè)數(shù);R為STATCOM中的有功損耗;Lc為STATCOM交流側(cè)的濾波電感;Ls為網(wǎng)側(cè)電感;us為電網(wǎng)瞬時(shí)電壓;uc為STATCOM交流側(cè)輸出電壓瞬時(shí)值;ic為STATCOM交流側(cè)輸出電流瞬時(shí)值;is為電網(wǎng)側(cè)瞬時(shí)電流。

圖1 級(jí)聯(lián)H橋STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.1 Cascade H bridge STATCOM dual -machine parallel system structure

1.2 機(jī)間諧波環(huán)流頻次分析

關(guān)于STATCOM雙機(jī)諧波環(huán)流問(wèn)題,文獻(xiàn)[14]展示了我國(guó)北方電網(wǎng)某匯流站兩臺(tái)STATCOM在并聯(lián)運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)交流側(cè)輸出電流波形如圖2所示,得到保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻電流諧波頻譜分析如圖3所示。分析圖3可知,STATCOM輸出電流在19次和21次諧波含量較高,而變流器高壓側(cè)在該頻次含量卻很小,說(shuō)明該頻次諧波電流在機(jī)間出現(xiàn)了環(huán)流。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況可知,發(fā)生諧波環(huán)流多出現(xiàn)在級(jí)聯(lián)H橋STATCOM并聯(lián)系統(tǒng),由于系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)H橋模塊配有相對(duì)獨(dú)立的載波,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行工況發(fā)生改變或參數(shù)發(fā)生細(xì)微變化時(shí),每個(gè)模塊配的載波相位可能出現(xiàn)變化,由于模塊數(shù)較多,相位偏差和頻率偏差出現(xiàn)的機(jī)率也會(huì)大大增加,可能增加機(jī)間載波異步發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

圖2 冀北某風(fēng)場(chǎng)匯流站發(fā)生故障時(shí)STATCOM相電流波形Fig.2 Current waveform of STATCOM A phase during the failure of an air field junction station in northern Hebei

圖3 保護(hù)動(dòng)作時(shí)刻相關(guān)電流諧波頻譜分析Fig.3 Harmonic spectrum analysis of correlated current at the time of protection action

2 非特征次諧波環(huán)流對(duì)子模塊電容電壓的影響

2.1 非特征次諧波發(fā)生機(jī)理

由1.2分析可知,STATCOM輸出諧波成分主要集中在19、21次,為了分析該非特征次諧波2kfc(k=1,2,…,N-1)產(chǎn)生的原因,這里設(shè)STATCOM鏈內(nèi)子模塊數(shù)量N=3、fc=500 Hz,采用單極倍頻載波移相脈沖寬度調(diào)制(Carrier Phase-Shifted SPWM,CPS-SPWM),采用不對(duì)稱規(guī)則采樣法結(jié)合雙重傅里葉級(jí)數(shù)[15],正常工況下STATCOM交流側(cè)輸出電壓為

(1)

假設(shè)子模塊2、3載波同相位,單臺(tái)STATCOM輸出電壓可表示為

(2)

公式中:M代表調(diào)制比;Ji(x)為i階貝塞爾公式;ωs為基波角頻率;ωc為載波角頻率。

通過(guò)對(duì)比公式(1)、公式(2)可知,與正常工況不同,當(dāng)子模塊2、3載波發(fā)生同相位時(shí),STATCOM輸出電壓多出了A、B兩項(xiàng)非特征次諧波分量。由于隨著諧波頻次的升高,其幅值將顯著減小,所以這里令h=2,則

[cos(2ωc-iωs)t-cos(2ωc+iωs)t]

(3)

公式(3)表明,當(dāng)i=1時(shí),非特征次諧波分量頻次為19、21,與1.2節(jié)電流諧波頻譜分析吻合。

2.2 機(jī)間非特征次諧波環(huán)流分析

根據(jù)圖1的兩臺(tái)級(jí)聯(lián)H橋STATCOM并聯(lián)系統(tǒng)A相結(jié)構(gòu)圖,將兩臺(tái)STATCOM組成的系統(tǒng)可以看成是由電網(wǎng)電壓Us、STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc1和Uc2、濾波電感Lc以及系統(tǒng)等效有功損耗R構(gòu)成的系統(tǒng),建立了如圖4所示的雙機(jī)STATCOM并聯(lián)系統(tǒng)等效電路圖,并且根據(jù)圖4所示,列寫等效電路的基爾霍夫電壓方程組為

(4)

公式(4)中:I1為1號(hào)STATCOM輸出的電流;I2為2號(hào)STATCOM輸出的電流;Is為兩臺(tái)STATCOM注入電網(wǎng)的總電流;ZL為STATCOM交流側(cè)連接電抗;Zs為網(wǎng)側(cè)線路等效阻抗;Uc1為1號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓;Uc2為2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓。將連接阻抗ZL表示成ZL=R+jωLc,電網(wǎng)線路等效阻抗Zs表示成Zs=jωLs,則1號(hào)STATCOM和2號(hào)STATCOM輸出的電流表達(dá)式為

(5)

通過(guò)觀察公式(5),我們可以得出:1號(hào)STATCOM輸出的電流I1由有兩組成分構(gòu)成,第一部分由1號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc1與電網(wǎng)電壓Us差值成正相關(guān),第二部分則由1號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc1與2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc2差值成正相關(guān);同理2號(hào)STATCOM輸出的電流I2也由有兩組成分構(gòu)成,第一部分由2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc2與電源電壓Us差值成正相關(guān),第二部分則由2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc2與1號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc1差值成正相關(guān)。同時(shí)定義Ih1=I12=-I21為1號(hào)STATCOM和2號(hào)STATCOM的機(jī)間諧波環(huán)流,則Ihl的大小與1號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc1與2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓Uc2差值成正相關(guān)。其中,I11表示1號(hào)STATCOM流入電網(wǎng)的電流,I22表示2號(hào)STATCOM流入電網(wǎng)的電流。

圖4 STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)等效電路Fig.4 Equivalent circuit of STATCOM two-machine parallel system

依據(jù)圖4的STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)等效電路和公式(5)的理論推導(dǎo),得出圖5的計(jì)及諧波環(huán)流的STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)A相等效電路。該等效電路由三部分組成,第一部分是1號(hào)STATCOM流入電網(wǎng)中的電流通路,第二部分是2號(hào)STATCOM流入電網(wǎng)中的電流通路,第三部分是2臺(tái)STATCOM之間諧波環(huán)流的電流通路。依據(jù)基爾霍夫電壓定律列出公式(6)。

(6)

圖5 計(jì)及諧波環(huán)流的STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)A相等效電路Fig.5 A -phase equivalent circuit of STATCOM dual-machine parallel system with harmonic circulation

基于2.1分析結(jié)論,設(shè)子模塊2、3載波同相位,1號(hào)STATCOM輸出電壓可表示為

(7)

當(dāng)兩臺(tái)STATCOM的SPWM載波異步時(shí),設(shè)1號(hào)STATCOM的載波相位超前2號(hào)STATCOM的載波相位角為φc,則2號(hào)STATCOM的輸出總電壓表示為

(8)

這里令h=2,則1號(hào)STATCOM與2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電壓差為

[sin2ωct-sin[2(ωct+φc)]]

(9)

從公式(9)可以得出:φc=0時(shí),環(huán)流為0;當(dāng)φc=π/2時(shí),機(jī)間19次、21次非特征次諧波達(dá)到最大,此時(shí)兩臺(tái)STATCOM的交流側(cè)輸出電壓差為

[cos(2ωc-iωs)t-cos(2ωc+iωs)t]

(10)

通過(guò)上述推導(dǎo)可知,STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)SPWM載波異步是造成雙機(jī)之間諧波電壓差的主要原因,繼而導(dǎo)致機(jī)間諧波環(huán)流。

2.3 非特征次諧波與子模塊直流電壓失衡關(guān)系

本小節(jié)從非特征次諧波電流在H橋各個(gè)模塊產(chǎn)生的有功功率角度,分析H橋電容電壓分岔與非特征次諧波電流的內(nèi)在聯(lián)系。經(jīng)過(guò)傅里葉變換,將H橋模塊產(chǎn)生的SPWM波脈沖電壓可以分解成中心頻率為2kfc(k=1,2,…,N-1)的等效諧波電壓,如公式(11)和公式(12)所示,則u1n表示1號(hào)STATCOM第n個(gè)H橋子模塊輸出的諧波電壓,u2n表示2號(hào)STATCOM第n個(gè)H橋子模塊輸出的諧波電壓。其中,Udc1n表示1號(hào)STATCOM第n個(gè)H橋子模塊電容電壓值,Udc2n表示2號(hào)STATCOM第n個(gè)H橋子模塊電容電壓值,M是調(diào)制比,第2N-1階貝塞爾函數(shù)用J2N-1(x)表示。

(11)

(12)

設(shè)連接阻抗的模值為z,連接阻抗角為φ1,則根據(jù)公式(11)和公式(12)得出1號(hào)STATCOM和2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出的諧波電流分別由公式(13)和公式(14)表示。

(13)

(14)

由公式(11)與公式(13)推出1號(hào)STATCOM中第n個(gè)H橋子模塊的有功功率PN1(n),同理由公式(12)和(14)推出2號(hào)STATCOM中第n個(gè)H橋子模塊的有功功率PN2(n),分別如公式(15)和公式(16)所示。

(15)

(16)

由公式(15)和公(16)可知,當(dāng)k=1,2時(shí),流過(guò)各個(gè)H橋子模塊的非特征次諧波有功功率都不相同。因此,級(jí)聯(lián)H橋每相中的各個(gè)H橋子模塊的電容電壓與非特征次諧波電流有關(guān),非特征次諧波環(huán)流會(huì)使雙機(jī)STATCOM并聯(lián)系統(tǒng)中的級(jí)聯(lián)H橋子模塊電容電壓出現(xiàn)分岔的現(xiàn)象。

3 基于直流電壓均衡的非特征次諧波抑制方法

3.1 直流電壓失衡對(duì)非特征次諧波的作用

選取的H橋子模塊個(gè)數(shù)為3,因此特征次諧波最低頻率是6fc。假設(shè)1號(hào)STATCOM單相3個(gè)H橋模塊直流電壓滿足Udc11>Udc12>Udc13,如圖3～圖6(a)所示,其中紫色表示H橋電容電壓不相等時(shí)輸出的總電壓u1a。當(dāng)電容電壓平衡時(shí),每個(gè)H橋電容電壓均相等,紅色虛線框表示電容電壓平衡時(shí)3個(gè)H橋交流側(cè)輸出的總電壓u1b。為了清晰顯示H橋電容電壓不平衡對(duì)交流側(cè)輸出電壓的影響,令u1a-u1b,則V12=Udc11-Udc12和V23=Udc12-Udc13分別表示非特征諧波環(huán)流等效電壓u1+和u1-的幅值,在圖3～圖6(a)中u1+用橄欖色表示和u1-用黃色表示。假設(shè)2號(hào)STATCOM各個(gè)H橋電容電壓Udc22>Udc23>Udc21,同理V′23=Udc22-Udc23和V′31=Udc23-Udc21分別表示非特征諧波環(huán)流等效電壓u2+和u2-的幅值,在圖3～圖6(b)中u2-用黃色表示。對(duì)圖3～圖6進(jìn)行分析可得,H橋電容電壓不平衡直接導(dǎo)致兩臺(tái)STATCOM的輸出電壓中出現(xiàn)了2fc頻率非特征次諧波成分,同理經(jīng)過(guò)傅里葉分解可得,頻率為4fc的諧波成分也存在。而由于雙機(jī)載波相位偏差φc的原因,將在機(jī)間出現(xiàn)對(duì)應(yīng)頻率的非特征諧波電壓差。

3.2 子模塊電容電壓均衡優(yōu)化控制

圖6 STATCOM機(jī)間非特征諧波環(huán)流電壓生成示意圖Fig.6 STATCOM Schematic diagram of generating non-characteristic harmonic circulation voltage between machines

第三層是鏈內(nèi)H橋子模塊電容電壓控制,其基本控制策略是在電壓調(diào)制波基礎(chǔ)上疊加一個(gè)與電流方向平行的純有功電壓矢量來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整各個(gè)H橋子模塊有功功率的大小,進(jìn)而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)各個(gè)H橋電容吞吐的有功功率。即當(dāng)H橋子模塊電容電壓低于子模塊電容平均電壓時(shí),加上一個(gè)與電流方向一致的電壓矢量;當(dāng)H橋子模塊電容電壓高于子模塊電容平均電壓時(shí),加上一個(gè)與電流方向相反的電壓矢量,以此來(lái)保證各H橋子模塊電容電壓處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。鏈內(nèi)H橋子模塊電容電壓控制過(guò)程如圖8所示,udcxh為第x相第h個(gè)子模塊電容電壓;uxh為第x相第h個(gè)子模塊交流側(cè)輸出電壓;ix為第x相交流側(cè)輸出電流;Ix用來(lái)表示第x相交流側(cè)輸出電流的幅值。

圖7 總體控制結(jié)構(gòu)框圖Fig.7 Overall control structure block diagram

圖8 鏈內(nèi)子模塊電容電壓控制框圖Fig.8 Capacitor voltage control block diagram of submodule in chain

4 仿真分析

根據(jù)圖1所示STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),利用MATLAB/Simulink仿真搭建雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)仿真模型,仿真系統(tǒng)參數(shù)如表1,分別進(jìn)行雙機(jī)諧波環(huán)流和相內(nèi)子模塊電容電壓均衡系統(tǒng)仿真。

(1)雙機(jī)諧波環(huán)流仿真分析

在0 s

圖9 兩臺(tái)STATCOM輸出電流諧波頻譜圖Fig.9 Harmonic spectra of two STATCOM output currents

表1 系統(tǒng)仿真參數(shù)Tab.1 System simulation parameters

通過(guò)分析圖9兩臺(tái)STATCOM輸出電流諧波頻譜圖,當(dāng)鏈內(nèi)子模塊載波同相位且1號(hào)STATCOM的載波相位角超前2號(hào)STATCOM的載波相位φc=90°時(shí),兩臺(tái)STATCOM輸出電流中的19次諧波和21次諧波含量明顯增加。觀察圖10中A相H橋子模塊電容電壓變化趨勢(shì)可知,在載波同步即非特征次諧波較低時(shí),2臺(tái)STATCOM的3個(gè)H橋子模塊電容電壓變化趨勢(shì)基本一致,未出現(xiàn)明顯的分岔現(xiàn)象;當(dāng)1號(hào)STATCOM的載波相位角超前2號(hào)STATCOM的載波相位φc=90°時(shí),非特征次諧波含量明顯增加,但由于兩臺(tái)STATCOM輸出電流中的19次諧波和21次諧波含量不同,因此1號(hào)STATCOM和2號(hào)STATCOM的H橋子模塊電容電壓出現(xiàn)了不同程度的分岔現(xiàn)象。

圖10 φc由0°突增為90°A相H橋子模塊電容電壓Fig.10 The capacitance voltage of A phase H bridge submodule increases from 0° to 90°

(2)相內(nèi)子模塊電壓均衡仿真分析

在0 s

圖11 φc由0°突增為90°A相H橋子模塊電容電壓Fig.11 Enable the capacitor voltage of the in-phase submodules to control the capacitor voltage of each H-bridge submodule before and after the phase

圖12 投入相內(nèi)電容電壓控制策略前后兩臺(tái)STATCOM輸出電流頻譜圖Fig.12 Two STATCOM output current spectra before and after the in-phase capacitor voltage control strategy

投入鏈內(nèi)H橋電容電壓控制策略前后兩臺(tái)STATCOM交流側(cè)輸出電流頻譜圖,如圖12所示。圖12和圖9中(b)、(d)對(duì)比可知,投入相內(nèi)電容電壓控制方法后,不僅各H橋子模塊電容電壓恢復(fù)平衡,而且1號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電流中19次諧波和21次諧波含量分別由5.6%和5.9%減少到0.17%和0.23%,2號(hào)STATCOM交流側(cè)輸出電流中19次諧波和21次諧波含量分別由5.8%和6%減少到0.04%和0.07%,由此可知:啟用相內(nèi)子模塊電容電壓控制策略后,在1號(hào)STATCOM與2號(hào)STATCOM發(fā)生載波異步的情況下,諧波環(huán)流得到抑制,同時(shí)子模塊電容電壓分岔現(xiàn)象也得到抑制。

4 結(jié) 論

本文通過(guò)理論推導(dǎo)和建模仿真,圍繞級(jí)聯(lián)H橋STATCOM雙機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的非特征次諧波環(huán)流產(chǎn)生機(jī)理及與相內(nèi)子模塊電容電壓失衡問(wèn)題進(jìn)行了研究,得到以下結(jié)論:

1)級(jí)聯(lián)H橋STATCOM子模塊數(shù)量眾多,由于采用單極倍頻載波移相調(diào)制策略,其SPWM載波生成相對(duì)獨(dú)立,在非理想狀態(tài)下個(gè)別模塊的載波可能出現(xiàn)同相位情況,若此時(shí)機(jī)間發(fā)生載波異步,將導(dǎo)致機(jī)間出現(xiàn)明顯的非特征次諧波環(huán)流。

2)載波異步導(dǎo)致的機(jī)間諧波環(huán)流將引發(fā)非特征諧波電流突增,各H橋子模塊吞吐的有功功率出現(xiàn)差異,隨著能量累積效應(yīng)不斷增強(qiáng),鏈內(nèi)H橋子模塊電容電壓將出現(xiàn)分岔現(xiàn)象,且分岔現(xiàn)象與非特征諧波電流含量密切相關(guān)。

3)在保證整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的前提下,采用一種優(yōu)化的子模塊電容電壓均衡控制策略,不僅能夠抑制電容電壓失衡,同時(shí)降低了STATCOM交流側(cè)輸出電流中非特征次諧波含量,從而證明H橋子模塊電容電壓失衡與非特征次諧波交互存在內(nèi)在聯(lián)系。