基于PWM整流器的靜止無功發(fā)生器的研究與實現(xiàn).pdf

1、保護環(huán)境和節(jié)約能源已經(jīng)成為當今世界的關注熱點，然而，在電力系統(tǒng)中，許多用電設備需要從電網(wǎng)獲取無功功率以維持自身的正常運行。無功功率會使公共電網(wǎng)產(chǎn)生大量的無功損耗，因此無功補償勢在必行。相比于傳統(tǒng)的無功補償裝置，靜止無功發(fā)生器(Static Var Generator—SVG)具有調(diào)節(jié)和響應速度快、可實現(xiàn)動態(tài)補償且穩(wěn)定性及可靠性高等優(yōu)點，已然成為現(xiàn)代柔性交流輸電系統(tǒng)的重要組成部分。
　　 SVG是將橋式變流電路通過連接電抗器并聯(lián)至

2、電網(wǎng)，控制橋式電路交流側電流，或者通過其交流側電壓的相位和幅值來間接控制，使SVG吸收或者發(fā)出適當?shù)臒o功電流，以調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無功功率使其滿足各項要求，實現(xiàn)動態(tài)無功補償?shù)哪康摹１疚闹攸c研究了基于PWM整流器的靜止無功發(fā)生器，主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、三相電壓型PWM整流器的研究
　　 研究了三相電壓型PWM整流器的工作原理，推導了其在三相靜止（a，b，c）坐標系及同步旋轉(d，q)坐標系的數(shù)學模型。在對PWM整流器的各類

3、電流控制策略進行研究對比的基礎上，選擇了固定開關頻率的SVPWM電流控制策略，在此基礎上研究了PWM整流器電壓、電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。
　　 三相電壓型PWM整流器的啟動過程是指當直流側電壓達到指定值時，二極管不控整流橋停止對其充電并開啟PWM整流器進行控制。在啟動階段，會產(chǎn)生較大的沖擊電流，當電流尖峰過大時，可導致系統(tǒng)的過流保護動作甚至有可能會損壞開關器件，所以對啟動沖擊電流的研究顯得尤為重要。本文用解析方法分析了電網(wǎng)電動勢初始

4、相位角對三相電壓型PWM整流器啟動電流的影響，分析結果表明不同的電網(wǎng)電動勢初始相位角對啟動電流的影響不同，啟動時合理選擇電網(wǎng)電動勢初始相位角可以均衡三相電流，從而使開關器件的電流閾值減小，成本降低。實驗結果和理論分析吻合。
　　 分析了三相電壓型PWM整流器啟動沖擊電流產(chǎn)生的原因并采用電壓前饋補償方法減小啟動沖擊電流。實驗結果表明，采用電壓前饋補償后，啟動沖擊電流明顯減小。
　　 分析了死區(qū)的電壓和電流效應，并對死區(qū)效應

5、進行了補償。實驗結果表明，加入死區(qū)補償后穩(wěn)態(tài)電流波形明顯改善。
　　 2、靜止無功發(fā)生器的研究
　　 深入研究了靜止無功發(fā)生器的工作原理，得出了其在兩相旋轉(d，q)坐標系下的數(shù)學模型，同PWM整流器一樣，采用了基于固定開關頻率的SVPWM電流控制方法，設計了功率、電壓和電流三閉環(huán)控制系統(tǒng)。在此基礎上，在MATLAB/Simulink仿真平臺上分別對給定無功為常數(shù)和給定無功階躍變化兩種情況進行了穩(wěn)態(tài)及動態(tài)仿真分析，仿真結