用于改善風電場電壓波動的STATCOM控制技術研究.pdf

1、在風力發(fā)電中，最大的挑戰(zhàn)就是怎樣處理風速的巨大變化，風速的變化是導致輸出功率的波動的主要原因。由于風電場一般位于電網(wǎng)末端，即弱電網(wǎng)，因此這種功率的變化嚴重影響電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定。隨著柔性交流輸電系統(tǒng)(FACTS)技術的發(fā)展，為了提高電能質量，可以通過動態(tài)無功補償器來解決。并聯(lián)無功補償設備，如靜止同步補償器(STATCOM)，現(xiàn)已被廣泛的應用在提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和改善公共節(jié)點的暫態(tài)穩(wěn)定上。為了節(jié)約變壓設備的成本，在高壓大功率應用方面，多電平變換器

2、因能改善輸出波形和提供交流側更高的電壓，得到了越來越廣泛的關注。自從二極管箝位型多電平變換器(DCMC)問世以來，發(fā)展了眾多與之相關的調制策略和控制方法。本文正是對這種二極管箝位型多電平STATCOM的控制系統(tǒng)與改善電能質量的能力進行研究。
　　 本文由三電平STATCOM介紹了最基本的空間矢量調制(SVPWM)策略，盡管空間矢量調制有著突出的優(yōu)點，諸如最優(yōu)的開關波形、更易于數(shù)字控制的實現(xiàn)，但是當變換器拓撲的電平數(shù)增大，尤其是多

3、于三電平之后，其調制策略所產生的眾多序列和巨大的計算量反而不易于電腦操作。因此，本文引入了一種60度坐標系的轉換和另一種三電平空間矢量的兩電平簡化方法大大降低了多電平的調制算法的復雜程度。并將此應用到五電平STATCOM的調制策略當中。
　　 中點平衡問題一直是二極管箝位變換器一個無法避免的問題，本文詳細分析了中點平衡的原因，介紹了三電平和五電平中常見的控制中點平衡的空間矢量調制算法。并且提出了一種基于中點電流主控的新的五電平S

4、TATCOM中點平衡控制策略，并在仿真中得到驗證。
　　 建立了靜止abc坐標系和dq同步旋轉坐標系下的STATCOM數(shù)學模型，采用了普遍應用于STATCOM的直接電壓下垂的自動電壓控制模式調節(jié)補償輸出。
　　 簡單介紹了風電場接入電網(wǎng)所引起的電壓穩(wěn)定性問題的原因。通過包含風電場的電力系統(tǒng)仿真驗證了STATCOM對基于定轉速風電機組的風電場暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的貢獻。仿真結果表明，STATCOM能夠有效地抑制風電場在電網(wǎng)公共節(jié)