配電網(wǎng)STATCOM分析與控制研究.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(bǔ)償容量不足，而系統(tǒng)中無功負(fù)荷，特別是沖擊性無功負(fù)荷的存在，不僅增加了各種損耗，而且嚴(yán)重影響了用戶端的電能質(zhì)量。因此，實(shí)時快速的無功功率補(bǔ)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(bǔ)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。但是迄今為止的研究和應(yīng)用，側(cè)重于高壓大容量輸電網(wǎng)絡(luò)STATCOM的研制。本文

2、的研究對象是低壓配電網(wǎng)絡(luò)STATCOM，主要工作如下： 介紹無功補(bǔ)償裝置發(fā)展情況以及STATCOM的研究現(xiàn)狀。根據(jù)課題情況選擇單個三相電壓型橋式逆變器的主電路結(jié)構(gòu)，對D-STATCOM進(jìn)行機(jī)理分析，通過引入開關(guān)函數(shù)，并根據(jù)dq坐標(biāo)變換理論建立dq坐標(biāo)系下D-STATCOM動態(tài)數(shù)學(xué)模型。在D-STATCOM動態(tài)數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上對裝置級和器件級的控制方法進(jìn)行探討，選擇最佳方案，這也是本文的重點(diǎn)。在裝置級控制中提出了簡化型無電阻

3、反饋控制方法，結(jié)合實(shí)際工程等效電阻時變且難以精確測量的特性，通過仿真驗(yàn)證了這種方法的穩(wěn)態(tài)性能優(yōu)于微分幾何控制方法，解耦性能優(yōu)于逆系統(tǒng)控制方法。器件級控制中根據(jù)直流電壓利用率高和易于數(shù)字實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，選取了空間矢量PWM控制方法。因此完整控制系統(tǒng)采用了簡化型無電阻反饋+空間矢量PWM的控制方案，并運(yùn)用小信號擾動方法進(jìn)行了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，得到系統(tǒng)穩(wěn)定條件。利用MATLAB／SIMULINK仿真軟件，采用D-STATCOM的物理模型進(jìn)行仿真