混沌均衡映射控制理論在靜止同步補(bǔ)償器中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，無功對電網(wǎng)的影響已經(jīng)引起了人們越來越多的關(guān)注。在額定電壓下，電網(wǎng)的無功功率是否平衡已經(jīng)成為衡量電能質(zhì)量的重要標(biāo)志之一。靜止同步補(bǔ)償器（STATCOM）作為一種新型的動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，不僅具有實(shí)時(shí)的響應(yīng)速度、較高的控制精度、良好的濾波性能、對電壓波動和閃變也有一定的抑制作用，同時(shí)還能進(jìn)行雙向動態(tài)無功補(bǔ)償，已成為當(dāng)前柔性交流輸電系統(tǒng)裝置的研究熱點(diǎn)之一。
　　 本文在分析了STATCOM無功補(bǔ)償工作原理的基礎(chǔ)之

2、上，比較了大容量STATCOM常用的三種主電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，并選擇級聯(lián)多電平STATCOM作為主要的研究對象，之后建立了STATCOM的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用勞斯-赫爾韋茲判據(jù)對其穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，研究表明STATCOM結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較好。級聯(lián)H橋多電平逆變器技術(shù)，具備固有功率容量大、輸出諧波小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛應(yīng)用。載波移相SPWM（CPS-SPWM）調(diào)制法是一種特別適合于級聯(lián)多電平逆變器的調(diào)制方法，但當(dāng)級聯(lián)型逆變器級聯(lián)單元較

3、多時(shí)，就會存在各單元直流電源及開關(guān)元件利用率不平衡問題。由于混沌映射具有隨機(jī)性和確定分配的特點(diǎn)，指出在基于隨機(jī)函數(shù)的均衡控制下，各直流電源及開關(guān)元件工作概率相等，可用于級聯(lián)型逆變器的均衡控制。以單相兩功率單元級聯(lián)逆變器為例，闡述了級聯(lián)H橋五電平逆變器的載波移相，SPWM調(diào)制策略及混沌映射法均勻分配的實(shí)現(xiàn)。理論分析表明基于PWM混沌均衡控制應(yīng)用在級聯(lián)多電平逆變器上的可行性、可靠性，在理論基礎(chǔ)上進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。能夠準(zhǔn)確、快速地檢測系統(tǒng)的特征

4、量是STATCOM裝置穩(wěn)定運(yùn)行的前提條件，利用基于瞬時(shí)無功功率理論的檢測技術(shù)，對STATCOM的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，并通過仿真校驗(yàn)該算法。為了改進(jìn)STATCOM裝置的控制性能，對其交流側(cè)有功和無功電流之間所存在的相互耦合的問題，構(gòu)建了基于狀態(tài)反饋解耦的級聯(lián)多電平STATCOM裝置控制系統(tǒng)；然后將STATCOM裝置反饋解耦控制與基于CPS-PWM級聯(lián)逆變器的混沌映射均衡控制相結(jié)合，在實(shí)現(xiàn)直流側(cè)和交流側(cè)獨(dú)立控制的同時(shí)；又實(shí)現(xiàn)了均衡控制，并對該