具有諧波控制能力的鏈式STATCOM控制方法的研究.pdf

1、近些年，由于電網(wǎng)日趨復(fù)雜，人們投入大量的非線性、沖擊性負載，配網(wǎng)中產(chǎn)生的無功源、諧波源導(dǎo)致電能質(zhì)量問題越來越嚴重。在提高電能質(zhì)量方面，鏈式靜止同步補償器（static synchronous compensator，STATCOM）不僅能夠動態(tài)實時對無功電流進行補償，還可以結(jié)合有源電力濾波技術(shù)進行諧波抑制。因其動態(tài)響應(yīng)快、模塊化設(shè)計、高可靠性等諸多優(yōu)點，得到廣泛的工程應(yīng)用。隨著不斷的深入，其中鏈式STATCOM的控制方法成為研究熱點。<

2、br>　　本文詳細分析了鏈式STATCOM的主電路拓撲結(jié)構(gòu)及基本原理，對數(shù)學(xué)模型進行理論推導(dǎo)。為使鏈式STATCOM具備諧波抑制能力，采用同步旋轉(zhuǎn)坐標變換及滑窗迭代離散傅立葉變換相結(jié)合的指令電流檢測方法，仿真及實驗均驗證了該方法正確可行，能精確的檢測到負載的無功及諧波電流。對于電流跟蹤控制方法，傳統(tǒng)的PI控制器對特定次諧波的補償能力難以達到控制目標，本文采用PI控制與矢量比例積分（vector proportion integral，V

3、PI）控制相結(jié)合的電流跟蹤控制，分別對傳統(tǒng)PI控制及所采用的PI-VPI控制進行仿真及結(jié)果分析。經(jīng)過對比，證明了PI-VPI控制效果更好。主電路H橋結(jié)構(gòu)的直流側(cè)電容電壓能否平衡直接影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，本文采取有功矢量疊加的控制方法實現(xiàn)均壓控制。當補償無功和抑制諧波的容量需求超出裝置設(shè)計容量時，需要采取有效的限流控制方法以滿足電網(wǎng)電能質(zhì)量的要求。文中針對實際運行中出現(xiàn)指令電流超出裝置額定電流的狀況，提出了結(jié)合目標功率因數(shù)法的優(yōu)先級限流控