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首页> 外文期刊>Journal of the Franklin Institute >Analysis of integrated STATCOM-SMES based on three-phase three-level multi-pulse voltage source inverter for high power utility applications^
【24h】

Analysis of integrated STATCOM-SMES based on three-phase three-level multi-pulse voltage source inverter for high power utility applications^

机译：基于三相三电平多脉冲电压源逆变器的STATCOM-SMES集成分析，适用于大功率应用^

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This paper is aimed to investigate the operating characteristics of a static synchronous compensator (STATCOM) integrated with superconducting magnetic energy storage (SMES) for high power applications in the transmission network level. The STATCOM controller topology comprises multi-level multi-pulse neutral-point clamped-type (NPC) voltage source inverters (VSIs) using the harmonics cancellation technique, and incorporates a SMES coil. An innovative two-quadrant multi-level dc-dc converter is proposed to effectively interface the STATCOM with the superconducting coil using a buck-boost topology with neutral point voltage control capabilities; thus enabling to simultaneously control both active and reactive power exchange with the high voltage power system. A detailed analysis of major system variables is presented, including analytical results and digital simulations using the MATLAB/Simulink environment. Moreover, a three-level control scheme is designed, including a full decoupled current control strategy in the d-q reference frame with a novel controller to prevent the STATCOM dc bus capacitors voltage drift/imbalance and an enhanced power system frequency controller.
机译：本文旨在研究静态同步补偿器（STATCOM）与超导磁储能（SMES）集成在一起的特性，以用于传输网络级的大功率应用。 STATCOM控制器拓扑包括使用谐波消除技术的多级多脉冲中性点钳位型（NPC）电压源逆变器（VSI），并包含一个SMES线圈。提出了一种创新的两象限多电平DC-DC转换器，该转换器使用具有中性点电压控制功能的降压-升压拓扑结构将STATCOM与超导线圈有效连接；因此，可以同时控制与高压电源系统的有功和无功功率交换。给出了主要系统变量的详细分析，包括使用MATLAB / Simulink环境的分析结果和数字仿真。此外，设计了一种三级控制方案，其中包括在d-q参考系中采用一种新型控制器来防止STATCOM直流总线电容器电压漂移/不平衡的完整去耦电流控制策略，以及一种增强型电源系统频率控制器。

著录项

  • 来源
    《Journal of the Franklin Institute》 |2011年第9期|p.2350-2377|共28页
  • 作者

    Marcelo G. Molina; Pedro E. Mercado; Edson H. Watanabe;

  • 作者单位

    CONICET, Instituto de Energia Electrica, Universidad National de San Juan, Argentina;

    CONICET, Instituto de Energia Electrica, Universidad National de San Juan, Argentina;

    COPPE, Power Electronics Group, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Brazil;

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  • 正文语种 eng
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