低壓SVG的研究與實現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)自動化水平的不斷提高，電力用戶對供電質(zhì)量和可靠性越來越敏感。目前，電力系統(tǒng)存在無功補償容量不足，而系統(tǒng)中無功負荷，特別是沖擊性無功負荷的存在，不僅增加了各種損耗，而且嚴重影響了用戶端的電能質(zhì)量。因此，實時快速的無功功率補償對提高電能質(zhì)量和降低投入成本具有十分重要的意義。相比于傳統(tǒng)無功補償裝置，STATCOM有著更好的工作性能，如工作范圍寬、響應(yīng)速度快等。
　　 本文的研究對象是低壓STATCOM。在第一章，介紹無功補償裝

2、置發(fā)展情況以及STATCOM的研究現(xiàn)狀;在第二章對STATCOM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理進行了分析;在第三章介紹了基于dq理論的無功檢測和實現(xiàn)方法;然后，介紹了針對設(shè)備級和元件級的幾種控制方法和優(yōu)化方法。這是本文的重點。在裝置級控制中提出了簡化型無電阻反饋控制方法，結(jié)合實際工程等效電阻時變且難以精確測量的特性，通過仿真驗證了這種方法的穩(wěn)態(tài)性能優(yōu)于微分幾何控制方法，解藕性能優(yōu)于逆系統(tǒng)控制方法;元器件級控制中根據(jù)直流電壓利用率高和易于數(shù)字實現(xiàn)的

3、特點，選取了空間矢量PWM控制方法。
　　 不平衡控制是STATCOM實現(xiàn)工程應(yīng)用時所面臨的技術(shù)難題之一。電網(wǎng)電壓不平衡現(xiàn)象在配電網(wǎng)中普遍存在，電網(wǎng)電壓的不平衡會給STATCOM裝置造成不利影響。在第四章，應(yīng)用開關(guān)函數(shù)法和負序網(wǎng)絡(luò)分析法從STATCOM逆變器的輸出性能和裝置的過流兩方面詳細地分析了電網(wǎng)電壓不平衡時STATCOM裝置的影響。然后提出了綜合利用改進的開關(guān)函數(shù)調(diào)制法和負序電壓前饋控制的不平衡控制策略，克服了單獨使用改進

4、的開關(guān)函數(shù)調(diào)制法和負序電壓前饋控制策略存在的缺陷，解決了STATCOM輸出電流中的諧波問題和裝置的過流問題。針對STATCOM改善供電電壓的不平衡度，第四章提出了正、負序雙控制環(huán)相疊加的不平衡控制策略，正、負序控制環(huán)實現(xiàn)了無電流控制，使STATCOM既能很好的補償電壓又能改善不平衡度。
　　 為了有效濾除逆變器產(chǎn)生的高頻諧波，論文首先分析了各種形式濾波器的濾波性能，指出對LCL型輸出濾波器的濾波電容串聯(lián)一個阻值不大的電阻能有效抑

5、制與電網(wǎng)發(fā)生的諧振，然后從無功補償能力和瞬態(tài)電流跟蹤能力兩方面分析了輸出濾波器對STATCOM裝置的影響，并以此為基礎(chǔ)提出運用改進遺傳算法進行輸出濾波器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，將各優(yōu)化目標(biāo)對裝置的影響程度考慮到適應(yīng)度函數(shù)中。實例設(shè)計表明該方法能夠確保輸出濾波器更好地滿足STATCOM的要求。
　　 利用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對上述STATCOM的物理模型進行仿真分析，驗證其對電網(wǎng)功率因數(shù)提高作用;采用STATCOM的數(shù)學(xué)