1.一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,包括分别连接在三相线的每一线上的Link模块串(8),每个Link模块串(8)均包括依次连接的Link模块(1)和电感(Ls),3个所述电感(Ls)与Link模块(1)非连接的一端均连接在一起;所述Link模块(1)的具体结构为:包括CMC模块(2),所述CMC模块(2)由若干依次连接的HB模块(7)组成,每个HB模块(7)对应连接一个交流侧取能电源模块(3),每个交流侧取能电源模块(3)还与HB模块(7)旁的风扇(9)连接,所述HB模块(7)内部是由相同的4个IGBT管A、IGBT管B、IGBT管C、IGBT管D连接组成,IGBT管A和IGBT管C的共集电极,IGBT管B和IGBT管D共发射极,所述IGBT管A的集电极和IGBT管B的发射极之间连接有直流侧电容(C),IGBT管A的发射极和IGBT管B的集电极连接,IGBT管C的发射极和IGBT管D的集电极连接后同时连接至下一级HB模块(7)的IGBT管A的发射极和IGBT管B的集电极之间,IGBT管A的发射极和IGBT管B的集电极连接线上设有结点E,IGBT管C的发射极和IGBT管D的集电极连接线上设有结点F;所述交流侧取能电源模块(3)的具体结构为:包括三级依次连接的二极管整流桥AC/DC开关电源(4),每级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)的正负输入端之间均连接有变压器(T),每级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)的正输出端均连接至结点B,每级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)的负输出端均连接至结点C,结点B和结点C连接至微直流母线(5)上,结点B和结点C之间的微直流母线(5)上还连接有电容(C2),电容(C2)的两端连接至DC/DC开关电源(6),所述每个交流侧取能电源模块(3)内的第二级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)的输入端连接的变压器(T)与所在的交流侧取能电源模块(3)对应连接的HB模块(7)的结点E、结点F连接,同时,每个交流侧取能电源模块(3)内的第二级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)输入端连接的变压器(T)还与下一级交流侧取能电源模块(3)内的第一级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)输入端连接的变压器(T)连接,每个交流侧取能电源模块(3)内的第三级二极管整流桥AC/DC开关电源(4)输入端连接的变压器(T)还与下一级交流侧取能电源模块(3)对应连接的HB模块(7)的结点E、结点F连接。
2.根据权利要求1所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述HB模块(7)的数量N、直流侧电容(C)的容值C的具体计算步骤如下:步骤1、首先根据H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统的系统线电压Uab和负载最大无功功率QLmax,确定H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统的额定电流IS,额定电流IS的选取依照公式为:步骤2、根据所述步骤1得到的额定电流IS,然后确定H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统中连接的电感(LS)的电感值LS,具体公式如下:式(2)中,f为电网频率,f=50Hz,
同时根据本系统中的确定的额定电流IS的值选取IGBT管的型号及IGBT管并联的数量,在本系统中,单个H桥模块中IGBT的数量nIGBT=2,IGBT管型号满足以下条件:IGBT管的电流IIGBT大于额定电流IS,IGBT管的电压VIGBT取值为1200V、1700V、3300V,表达式为:nIGBTIIGBT>Is (3)
VIGBT∈{1200,1700,3300} (4)
步骤3、根据所述步骤2确定的IGBT管的型号,确定HB模块(7)的数量N、直流侧电容(C)的容值C,具体公式如下:
3.根据权利要求2所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述交流侧取能电源模块(3)的设计功率PK计算步骤如下:步骤a、根据所述步骤2中确定的IGBT管型号,确定IGBT管的参数:IGBT的开通损耗Eon,IGBT的关断损耗Eoff,二极管的开通损耗Ed,IGBT的实际工作电压Vce,管子的开关频率fsw,IGBT的额定电流Inom,IGBT流入额定电流时的通态电压Vf和工作状态d,然后依据确定的IGBT管的参数和工作状态d计算IGBT管总损耗PIGBT和HB模块(7)的总损耗PH,具体如下:IGBT管的开关损耗为:
Psw=fsw×(Eon+Eoff)×Is/Inom (7)
IGBT管的导通损耗为:
PconG=Vce×Is×d (8)
IGBT管内部反并联二极管的开关损耗为:
Pd=fsw×Ed×Is/Inom (9)
IGBT管内部反并联二极管的导通损耗为:
Pcond=Vf×Is×(1-d) (10)
IGBT管的总损耗PIGBT为:
PIGBT=Psw+PconG+Pd+Pcond (11)
HB模块(7)的混合损耗为:
Ph=2×nIGBT×(Psw+Pd) (12)
HB模块(7)的总损耗为:
PH=2×nIGBT×PIGBT (13)
步骤b、根据HB模块(7)的总损耗PH和所述风扇(9)的能效比 计算HB模块(7)旁的风扇(9)的实际功耗PF,具体如下:步骤c、根据HB模块(7)的总损耗PH和风扇(9)的实际功耗PF,以及系统中其它损耗Pother,计算交流侧取能电源模块的设计功率PK,具体如下:PK=PF+Pother (15)
步骤d、根据交流侧取能电源模块(3)的设计功率PK和HB模块(7)的混合损耗Ph,判断交流侧取能电源模块(3)的电压调整能力是否满足要求,具体如下:如果PK>=Ph,则说明交流侧取能电源模块(3)满足电压调整的要求,PK保持不变;
如果PK
4.根据权利要求3所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述步骤a中IGBT管的工作状态d=0.8。
5.根据权利要求3所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述步骤b中风扇(9)的能效比
6.根据权利要求3所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述步骤c中系统的其它损耗Pother=20W~100W。
7.根据权利要求3所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述二极管整流桥AC/DC开关电源(4)的具体结构为:包括依次同向连接的二极管D1、二极管D2,所述二极管D1、二极管D2的连接结点与所述变压器(T)的正输出端连接,所述变压器(T)的负输出端与通向连接的二极管D3、二极管D4的连接结点连接,所述二极管D1、二极管D3的正向输出端连接后连接至结点A,所述二极管D2、二极管D4的正向输入端连接后连接至结点D,所述结点A和结点D之间连接有电容(C3),电容(C3)的正电压端与所述结点B连接,电容(C3)的负电压端与所述结点C连接,
8.根据权利要求7所述的一种H桥串联型STATCOM的功率单元交流侧供电系统,其特征在于,所述交流侧取能电源模块(3)的内部参数具体如下:二极管整流桥AC/DC开关电源(4)输入端连接的变压器(T)的输出电压峰值U1dc=200V、功率P1dc=PK、变压器变比二极管整流桥的电压UD=250V、电流 中间直流母线电容(C2)的电压UC2=U1dc、容量CC2=1100uF,DC/DC开关电源(6)输入端连接的变压器T的输出电压U2dc=15V、功率P2dc=PK、变压器变比