基于STATCOM改善風(fēng)電場電壓穩(wěn)定性的若干問題研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而產(chǎn)生的日益惡化的環(huán)境問題,可再生能源的開發(fā)和利用已迫在眉睫。風(fēng)能作為可再生能源中技術(shù)最成熟的利用方式而快速發(fā)展,但風(fēng)電場本身具有隨機(jī)性和間歇性特點(diǎn),并網(wǎng)運(yùn)行會(huì)對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響,另外風(fēng)電接入地區(qū)一般為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)薄弱地區(qū),無功不足可能影響電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定,甚至造成電壓崩潰。靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)可以動(dòng)態(tài)的向電網(wǎng)注入感性或容性無功功率,快速的抑制電壓擾動(dòng),非常適合風(fēng)電場的無功補(bǔ)償,但是,風(fēng)電場中的STATCO

2、M在控制策略、主電路調(diào)制技術(shù)以及安裝地點(diǎn)和容量優(yōu)化問題有待進(jìn)一步深入研究。
　　由于STATCOM的核心部分——逆變器具有強(qiáng)耦合的特點(diǎn),使得其難以快速、準(zhǔn)確的抑制風(fēng)電場電壓波動(dòng)。本文使用線性自抗擾技術(shù)(LADRC)實(shí)現(xiàn)了逆變器d、q軸電流解耦的自抗擾控制。該方法比傳統(tǒng)PI控制具有更好地快速性和魯棒性,同時(shí)使用了參數(shù)化方法整定控制參數(shù),簡化了控制系統(tǒng),更便于工程實(shí)踐應(yīng)用。
　　根據(jù)含風(fēng)電微網(wǎng)系統(tǒng)本身特點(diǎn),從理論上分析了其與普通

3、風(fēng)電系統(tǒng)的不同,指出電壓波動(dòng)更易于受有功功率波動(dòng)的影響,設(shè)計(jì)了新型基于STATCOM/SMES系統(tǒng)的控制策略。在LADRC解耦控制的基礎(chǔ)上使用了指數(shù)平均數(shù)指標(biāo)(EXPMA)產(chǎn)生有功功率指令信號(hào),穩(wěn)定了含風(fēng)電微網(wǎng)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性。
　　針對(duì)STATCOM作為電力電子器件會(huì)產(chǎn)生諧波的問題,使用Chebyshev和無限折疊混沌序列形成了一種新的混合混沌序列隨機(jī)信號(hào)。在此基礎(chǔ)上,提出了一種基于混沌序列的隨機(jī)開關(guān)頻率(RFPWM)調(diào)制策略,

4、提高了運(yùn)行性能,降低了諧波含量,同時(shí)減少了電磁噪聲。
　　考慮經(jīng)濟(jì)性問題,提出了一種基于粒子群算法(PSO)和連續(xù)潮流(CPF)的STATCOM安裝地點(diǎn)和容量的無功優(yōu)化算法。在考慮多個(gè)STATCOM的投資效益的同時(shí),提出了以各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷參數(shù)、容量、電壓等級(jí)等作為參考指標(biāo)的目標(biāo)函數(shù)。此方法在保證系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的前提下,可以減少對(duì)于無功補(bǔ)償設(shè)備的投資,而且對(duì)于系統(tǒng)的其它指標(biāo)也有一定的提升。
　　本論文以上工作對(duì)于風(fēng)電并網(wǎng)電壓穩(wěn)定