三相不平衡負(fù)載的補(bǔ)償控制研究.pdf

1、理想的電網(wǎng)應(yīng)以恒定的頻率和正弦波形，按規(guī)定的電壓水平對(duì)用戶供電。在三相交流電網(wǎng)中，各相的電壓和電流應(yīng)處于幅值大小相等，相位互差120°的理想對(duì)稱狀態(tài)。電網(wǎng)電壓的質(zhì)量通常用穩(wěn)定性、對(duì)稱性以及正弦性等指標(biāo)衡量。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代電力電子設(shè)備等非線性負(fù)荷大量接入電網(wǎng)，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中用電負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化，交流電弧爐、連軋機(jī)等不平衡、沖擊性工業(yè)用電設(shè)備日益增多，使電網(wǎng)供電質(zhì)量嚴(yán)重受到影響，其中各種電力電子開關(guān)器件的大量應(yīng)用和負(fù)載的

2、頻繁波動(dòng)是最主要的干擾源，由此導(dǎo)致了一系列諸如電網(wǎng)電壓下降、電壓波動(dòng)及閃變、功率因數(shù)低、電網(wǎng)三相不平衡等許多不良影響。與此同時(shí)，一些復(fù)雜的、精密的、對(duì)電能質(zhì)量敏感的用電設(shè)備也不斷普及，用戶對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性和電能質(zhì)量的要求也越來越高，因此便構(gòu)成了一對(duì)矛盾。 本文模擬了典型不平衡負(fù)荷一交流電弧爐，在論述了三相不平衡負(fù)荷的補(bǔ)償原理基礎(chǔ)上，介紹了目前電力系統(tǒng)中常用的幾種補(bǔ)償裝置。文章采用靜止同步補(bǔ)償器STATCOM（Static Sy

3、nchronous Compensator），其響應(yīng)速度快，穩(wěn)定性好，對(duì)綜合解決上述電能質(zhì)量問題有良好的效果。STATCOM的補(bǔ)償能力，關(guān)鍵取決于其控制策略，文章首先分析了STATCOM的基本工作原理和工作特點(diǎn)，以及對(duì)其控制信號(hào)的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)三相不平衡負(fù)荷的補(bǔ)償原理，采用了基于對(duì)稱分量法的補(bǔ)償方案，并根據(jù)其非線性的特點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在傳統(tǒng)的PI控制基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了模糊PI控制器。在大量的理論分析基礎(chǔ)之后，利用MATLAB/Simulink仿真