大容量statcom的仿真研究及其基于dsp的实现

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1、摘要柔性交流输电系统FACTS(FlexibleACTransmissionSystem)的出现，为现代电力系统的安全、经济、可靠和优质运行，提供了十分有效的手段，成为近年来一项有效改善电能质量的新兴技术。静止同步补偿器STATCOM(StaticSynchronousCompensator)，作为FACTS家族中重要的一员，与传统的无功补偿装置相比，不仅降低了装置的体积和成本，而且具有更快的反应速度和更为平滑的调节特性。STATCOM借助其优越的控制性能和良好的补偿效果，成为了当今国内外的研究热点。

2、本文以大容量STATCOM装置的开发为主线，首先简要介绍了无功补偿装置的发展历程、STATCOM的优越性，以及其国内外研究现状。然后结合分析了STATCOM的主电路拓扑和工作原理，在主电路设计上采用三电平四重化技术。在此基础上，导出了STATCOM的暂态数学模型和稳态数学模型，为STATCOM的控制及仿真研究奠定了基础。为使实验装置具备优良的性能，对STATCOMG的控制方法进行了研究。将模糊控制理论与多状态线性反馈控制规律相结合，为STATCOM设计了多目标和自适应模糊控制器。该控制器能适应电力系统

3、参数的变化，在不同运行状态下辨识出电力系统的主要目标，从而采取正确的控制方式，充分发挥STATCOM的控制效果。然后在MATLAB下建立了STATCOM的仿真模型，进行一系列仿真验证了理论的准确性。基于上述方案的确立，本文完成了基于数字信号处理器一一DsP的STATCOM控制器的硬软件的方案设计。控制部分采用双CPU结构，分别为主控制器和脉冲发生器。其中主控制器完成数据采集、A／D转换、数据处理及人机接口等功能。脉冲发生器则根据主控制器的频率值和补偿角值．计算出各触发脉冲的相位并输出相应的驱动脉冲，经

4、驱动电路送至逆变器驱动IGBT，使STATC伽产生相应的无功电流。关键词：静止同步补偿器(sTATcOM)；无功补偿：模糊控制：仿真；DSPAbstractABSTRACTInrecentyears．anewtechnologywhichiscalledFlexibleACTransmissionSystem(FACTS)．whichisaneffectiveinstrumentformodempowersystemoperatingsafely，reliablyandeconomicallyhasa

5、ppearedtoimprovethequalityofpowernetwork．StaticSynchronousCompensator(Sn钮℃0M)whichistheimportantpartofFACTSbegx)mestheglobalresearchfocusinvirtueofcon髓olpredominantcharacteristicandnicercompensationeffect．Comparingwiththetraditionalreactivepowercompesat

6、ionequipments．STATCOMhastheadvantagesoffasterregulationspeedandhighercontrolaccuracy．n豫experimentalequipmentisresearchedaimingatthelargecapacityfieldapplicationinthispaper．Firstly，thispoperintroducesthetyposanddevelopmentofvat"compensatorequipment．thech

7、aracterandresearchactualityofSTATCOM．11嵋maincircuittopologyandprincipleofSTATCOMareanalyzed．Three-levelmulti-invertertechnologyisappliedinthemaincircuit．Atthisbase，thesteadyanddynamicmathematicsmodelsforSTATCOMarededuced．Itprovidesimportantdirectionsign

8、ificancefort11econ仃olandsimulationstudies．Thecon订olmethodiSanalyzedtomaketheequipmentprovidedwithexcellentperformance．Anewtypeofmufti-objectivefuzzycontrollercombinedwithmufti-stateIinearfeedbackiSdesignedforSTATCOM．111emufti-obj