配電網(wǎng)靜止同步補償器補償電網(wǎng)不平衡的控制策略研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，用戶對電能質量要求越來越高，因此配電網(wǎng)中無功功率不足和不平衡等問題受到了廣泛的關注。以提高用戶側電能質量為宗旨的用戶電力技術(Custom Power或DFATCS)是一種將控制技術、電力電子技術和微處理技術等高新技術應用到配電系統(tǒng)中，以消除供電短時中斷、電壓波動和閃變及三相不平衡，補償無功功率，減小諧波畸變，從而提高電能質量和供電可靠性的新型綜合技術，是靈活交流輸電系統(tǒng)(FACTS)向配電網(wǎng)的延伸。配電網(wǎng)靜止同步補

2、償器（D-STATCOM）作為用戶電力技術的代表裝置，與其他設備相比具有性價比高、功能強大、性能優(yōu)良等優(yōu)點，能綜合補償配電網(wǎng)中的無功功率和不平衡等電能質量問題，具有非常廣闊的應用前景。D-STATCOM不平靜工況下的控制策略一直是研究的重點和難點，鑒于鏈式結構D-STATCOM較其他結構的優(yōu)越性，本文以鏈式D-STATCOM為對象，對其補償不平衡負荷的控制策略進行深入詳盡的研究。
　　首先，介紹了課題研究背景和意義，對D-STAT

3、COM的國內外應用現(xiàn)狀、主電路拓撲研究現(xiàn)狀和控制策略研究現(xiàn)狀作了簡單介紹并比較了各種主電路拓撲和控制策略的優(yōu)缺點。詳細闡述了D-STATCOM的基本結構和基本工作原理，并利用正負序分離法和派克變換建立了不平衡工況下D-STATCOM的數(shù)學模型。
　　其次，系統(tǒng)地闡述了微分幾何法和滑模變結構控制理論，為后文控制策略的設計奠定理論基礎。介紹了現(xiàn)有的補償電網(wǎng)不平衡的控制策略并指出了存在的問題，為了克服傳統(tǒng)控制策略補償不平衡的缺點，提出了

4、基于輸入輸出反饋線性化的正負序積分滑模變結構控制策略。其基本思想為將整個配電系統(tǒng)和D-STATCOM分成正序模塊和負序模塊，在利用輸入輸出反饋線性化方法將二者線化解耦成偽線性系統(tǒng)的基礎上采用積分滑模變結構控制理論構成對各種干擾都有較強魯棒性的控制策略。正序控制環(huán)節(jié)和負序控制環(huán)節(jié)分別補償無功功率和負序電流，因此該控制策略適用于平衡及不平衡工況，能綜合提高電能質量。
　　最后，在PSCAD/EMTDC環(huán)境下搭建了仿真模型，在無干擾、只